Câu 11. Một hành khách đi bộ về phía cuối đoàn tàu với tốc độ 2,00…

Chào các em học sinh lớp 10 yêu quý! Thầy/cô xin hướng dẫn các em giải quyết bài tập vật lý rất thú vị về tính tương đối của chuyển động này nhé.

Để giải nhanh và chính xác dạng bài toán vận tốc này, chúng ta sẽ áp dụng công thức cộng vận tốc trong chương trình Vật lý lớp 10. Trước hết, các em hãy quy ước các hệ quy chiếu như sau:

• Hệ quy chiếu số 1: Mặt đất (gắn với hệ quy chiếu đứng yên).
• Hệ quy chiếu số 2: Đoàn tàu (gắn với hệ quy chiếu chuyển động).
• Hành khách: Vật chuyển động cần khảo sát.

Theo công thức cộng vận tốc dạng véc-tơ, ta có vận tốc của hành khách đối với mặt đất bằng tổng vận tốc của hành khách đối với tàu và vận tốc của tàu đối với mặt đất.

Bây giờ, chúng ta chọn chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu. Dựa vào đề bài, ta xác định các giá trị đại số như sau:

• Vận tốc của tàu so với mặt đất là dương vì tàu chạy theo chiều dương: +20,0 m/s.
• Hành khách đi bộ về phía cuối đoàn tàu, nghĩa là hành khách di chuyển ngược chiều với chiều chuyển động của tàu. Do đó, vận tốc của hành khách so với tàu phải mang dấu âm: -2,00 m/s.

Bây giờ, chúng ta tiến hành áp dụng phép tính đại số để tìm vận tốc của hành khách so với mặt đất:

Vận tốc của hành khách so với mặt đất bằng vận tốc của hành khách so với tàu cộng với vận tốc của tàu so với mặt đất. Cụ thể là: (-2,00 m/s) + 20,0 m/s = +18,0 m/s.

Vì kết quả mang dấu dương, điều này có nghĩa là so với mặt đất, hành khách đang chuyển động theo chiều chuyển động của tàu với độ lớn là 18,0 m/s.

Kết luận: Đáp án đúng của câu hỏi này là hành khách chuyển động theo chiều của tàu với tốc độ 18,0 m/s. Các em nhớ ghi chép đầy đủ vào vở và ôn lại lý thuyết về tính tương đối của chuyển động để chuẩn bị tốt cho các bài kiểm tra sắp tới nhé!