Để tính thời gian lên dốc của người đi xe đạp, ta sẽ sử dụng công thức của chuyển động chậm dần đều. Khi một vật chuyển động với vận tốc ban đầu v0v0, vận tốc cuối vv, và đi được quãng đường ss, thì thời gian tt có thể được tính bằng công thức:
s=v0⋅t−12at2s=v0⋅t−12at2
Với aa là gia tốc (giảm tốc trong trường hợp này). Ta cũng có mối quan hệ giữa gia tốc, vận tốc đầu và vận tốc cuối:
v=v0−atv=v0−at
Bước 1: Chuyển đổi đơn vị.
- v0=36km/h=36⋅10003600m/s=10m/sv0=36km/h=36⋅10003600m/s=10m/s.
- Vận tốc cuối v=3m/sv=3m/s.
- Quãng đường s=50ms=50m.
Bước 2: Tìm gia tốc aa.
Sử dụng công thức mối liên hệ giữa vận tốc và gia tốc:
v=v0−at⟹a=v0−vtv=v0−at⟹a=v0−vt
Bước 3: Thay vào công thức quãng đường:
50=10t−12⋅at250=10t−12⋅at2
Thay a=10−3t=7ta=10−3t=7t vào phương trình quãng đường:
50=10t−12⋅7tt250=10t−12⋅7tt2
50=10t−72t50=10t−72t
50=(10−72)t50=(10−72)t
50=(202−72)t50=(202−72)t
50=132t50=132t
t=50⋅213=10013≈7.69st=50⋅213=10013≈7.69s
Vậy thời gian lên dốc là khoảng 7.697.69 giây.