Người A ngồi trên một toa tàu với đoàn tàu thứ nhất chuyển động thẳng đều với tốc độ 10 m/s nhìn qua cửa sổ thì thấy đoàn tàu thứ hai chuyển động theo hướng ngược lại. Biết hai đoàn tàu chuyển động trên hệ thống hai đường ray song song với nhau. Đoàn tàu thứ hai có chiều dài là 120m và chuyển động thẳng đều với tốc độ 20 m/s. Đoàn tàu thứ hai qua trước mặt người A trong thời gian bao nhiêu?

Đáp án:

`t=4s`

Giải thích các bước giải:

`s=120m`

Gọi người `A`, đoàn tàu thứ hai, đất lần lượt là 1, 2, 3

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của đoàn tàu thứ hai

$v_{13}=-10 \ m/s$

$v_{23}=20 \ m/s$

Áp dụng công thức cộng vận tốc:

`\vec{v_{21}}=\vec{v_{23}}+\vec{v_{31}}`

→ `\vec{v_{21}}=\vec{v_{23}}-\vec{v_{13}}`

Vận tốc của đoàn tàu thứ hai đối với người `A` là:

$v_{21}=v_{23}-v_{13}=20-(-10)=30 \ (m/s)$

Thời gian đoàn tàu thứ hai qua trước mặt người `A` là:

`t=\frac{s}{v_{21}}=\frac{120}{30}=4 \ (s)`