Để giải bài toán này, ta sử dụng định luật vật lý cơ bản là định luật về quỹ đạo (hay còn gọi là định luật Newton thứ 2) và các phương trình liên quan khác.
Công thức của định luật quỹ đạo là: v^2 = u^2 + 2as
Trong đó:
- v là vận tốc của em bé khi đến chân cầu trượt (m/s).
- u là vận tốc ban đầu của em bé (để tính toán, ta lấy u bằng 0) (m/s).
- a là gia tốc của em bé trong suốt quá trình di chuyển xuống (m/s^2).
- s là quãng đường dài 4m của cầu trượt (m).
Ta có thể tính được gia tốc a của em bé bằng cách sử dụng công thức sau: a = g.sinA Với g là gia tốc trọng trường (10m/s^2), A là góc nghiêng của cầu trượt (45 độ).
a = 10.m/s^2 . sin 45^o = 7.07 m/s^2
Kết hợp công thức của định luật quỹ đạo, ta có:
v^2 = 2.a.s = 2.(7.07 m/s^2).(4m) = 56.56 (m^2/s^2) v = sqrt(56.56) m/s = 7.52 m/s
Do đó, tốc độ của em bé khi đến chân cầu trượt là 7,52 m/s.