Câu 21THPT#Tích phân#Bài toán thực tế
Thuộc đề: Đề thi thử tốt nghiệp THPT năm 2026 môn Toán Sở GD&ĐT Quảng Ninh (Mã đề 0101)Vệ tinh Van Allen Probes được phóng lên không gian để nghiên cứu các vành đai bức xạ bao quanh Trái Đất. Vệ tinh này bay theo một quỹ đạo có chu kỳ giờ - nghĩa là mỗi vòng bay quanh Trái Đất kéo dài đúng giờ. Cứ mỗi vòng bay, vệ tinh lại xuyên qua vùng bức xạ mạnh và tích lũy thêm *liều bức xạ*. Biết rằng đơn vị của bức xạ là Gray (Gy), và khi tổng *liều bức xạ* chiếu vào vệ tinh đạt , thì vệ tinh hỏng hoàn toàn. Khoảng cách từ tâm Trái Đất đến vệ tinh được mô hình hóa bằng hàm số , trong đó là thời gian tính bằng giờ, , kể từ đầu vòng bay. Công thức *suất liều bức xạ* - tức là lượng bức xạ vệ tinh nhận được trong giờ, phụ thuộc vào khoảng cách từ vệ tinh tới tâm Trái Đất, là . Biết rằng do tính đối xứng và chu kỳ của quỹ đạo bay, tổng liều bức xạ vệ tinh nhận được trong một vòng bay giờ được tính bằng công thức , và . Tính số năm hoạt động của vệ tinh từ lúc bắt đầu hoạt động tới khi hỏng hoàn toàn *(không làm tròn các bước trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng tới hai chữ số thập phân sau dấu phẩy, coi một năm có ngày, mỗi ngày có giờ)*.
Vệ tinh Van Allen Probes được phóng lên không gian để nghiên cứu các vành đai bức xạ bao quanh Trái Đất. Vệ tinh này bay theo một quỹ đạo có chu kỳ giờ - nghĩa là mỗi vòng bay quanh Trái Đất kéo dài đúng giờ. Cứ mỗi vòng bay, vệ tinh lại xuyên qua vùng bức xạ mạnh và tích lũy thêm *liều bức xạ*. Biết rằng đơn vị của bức xạ là Gray (Gy), và khi tổng *liều bức xạ* chiếu vào vệ tinh đạt , thì vệ tinh hỏng hoàn toàn. Khoảng cách từ tâm Trái Đất đến vệ tinh được mô hình hóa bằng hàm số , trong đó là thời gian tính bằng giờ, , kể từ đầu vòng bay. Công thức *suất liều bức xạ* - tức là lượng bức xạ vệ tinh nhận được trong giờ, phụ thuộc vào khoảng cách từ vệ tinh tới tâm Trái Đất, là . Biết rằng do tính đối xứng và chu kỳ của quỹ đạo bay, tổng liều bức xạ vệ tinh nhận được trong một vòng bay giờ được tính bằng công thức , và . Tính số năm hoạt động của vệ tinh từ lúc bắt đầu hoạt động tới khi hỏng hoàn toàn *(không làm tròn các bước trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng tới hai chữ số thập phân sau dấu phẩy, coi một năm có ngày, mỗi ngày có giờ)*.
Đáp án chính thức: 5,19
Hướng dẫn giải chi tiết
Với , ta có:
(milliGray/giờ).
Tổng liều bức xạ vệ tinh nhận được trong một vòng bay giờ là:
(milliGray).
Giới hạn hỏng hoàn toàn là , nên số vòng bay tối đa là , tương ứng tổng số giờ hoạt động là (giờ).
Đổi sang năm ( năm giờ):
(năm).
(milliGray/giờ).
Tổng liều bức xạ vệ tinh nhận được trong một vòng bay giờ là:
(milliGray).
Giới hạn hỏng hoàn toàn là , nên số vòng bay tối đa là , tương ứng tổng số giờ hoạt động là (giờ).
Đổi sang năm ( năm giờ):
(năm).