Bài 3, Lực F của gió khi thổi vuông góc vào cánh buồm tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc v của gió, tức là F = av² (a là hằng số). Biết rằng khi vận tốc gió bằng 2m/s thì lực tác động lên cánh buồm của một con thuyền bằng 120N (Niu-tơn).

a, Tính hằng số a.

b, Hỏi khi v=10m/s thì lực F bằng bao nhiêu? Cùng câu hỏi này khi v=20 m/s?

c, Biết rằng cánh buồm chỉ có thể chịu được một áp lực tối đa là 12000N, hỏi con thuyền có thể đi được trong bão với vận tốc gió 90km/h hay không?

Giải:

a, Ta có: $v=2$ m/s, F= 120N

Thay vào công thức F=av²  ta được a.2² = 120

Suy ra: a = 120 : 2² = 120 : 4 = 30 (N/m²)

b, Với a = 30 N/m². Ta được F = 30v² nên khi vận tốc v = 10 m/s² thì F = 30.10² = 3000N.

Khi vận tốc v = 20 m/s² thì F = 30.400 = 12000 N

c, Gió bão có vận tốc 90 km/h hay 90000 m/3600s = 25m/s. Mà theo câu b, thì cánh buồm chỉ chịu được sức gió 20 m/s. Vậy cơn bão có vận tốc gió 90 km/h thuyền không thể đi được.