Một cái guồng nước có vành kim loại ngoài cùng là một đường tròn tâm , bán kính là . Xét chất điểm thuộc đường tròn đó và góc . Giả sử mặt nước lúc đang xét là tiếp xúc với đường tròn và guồng nước quay theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ). Biết rằng guồng nước quay hết một vòng sau 40 giây ( giây khi điểm trùng ). Hỏi thời điểm nào (trong 1 vòng quay đầu tiên) thì điểm ở vị trí cao nhất so với mặt nước? 
Một cái guồng nước có vành kim loại ngoài cùng là một đường tròn tâm , bán kính là . Xét chất điểm thuộc đường tròn đó và góc . Giả sử mặt nước lúc đang xét là tiếp xúc với đường tròn và guồng nước quay theo chiều dương (ngược chiều kim đồng hồ). Biết rằng guồng nước quay hết một vòng sau 40 giây ( giây khi điểm trùng ). Hỏi thời điểm nào (trong 1 vòng quay đầu tiên) thì điểm ở vị trí cao nhất so với mặt nước? 

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Chọn hệ trục tọa độ gốc , trục đi qua (như hình vẽ), khi đó . Mặt nước tiếp xúc với đường tròn nên mặt nước nằm tại đường thẳng (tiếp tuyến dưới của đường tròn). Điểm ở vị trí cao nhất so với mặt nước khi ở điểm cao nhất của đường tròn, tức , tương ứng góc (khi đó độ cao của so với mặt nước là m, lớn nhất). Guồng quay đều một vòng ( rad) sau 40 giây nên vận tốc góc (rad/s). Vì quay theo chiều dương và khi trùng , ta có . Giải (giây). Vậy trong vòng quay đầu tiên, điểm ở vị trí cao nhất so với mặt nước tại thời điểm giây.
Chọn hệ trục tọa độ gốc , trục đi qua (như hình vẽ), khi đó . Mặt nước tiếp xúc với đường tròn nên mặt nước nằm tại đường thẳng (tiếp tuyến dưới của đường tròn). Điểm ở vị trí cao nhất so với mặt nước khi ở điểm cao nhất của đường tròn, tức , tương ứng góc (khi đó độ cao của so với mặt nước là m, lớn nhất). Guồng quay đều một vòng ( rad) sau 40 giây nên vận tốc góc (rad/s). Vì quay theo chiều dương và khi trùng , ta có . Giải (giây). Vậy trong vòng quay đầu tiên, điểm ở vị trí cao nhất so với mặt nước tại thời điểm giây.