Để giải quyết bài toán này, ta cần phân tích trạng thái của hạt mưa khi đang rơi và lúc đạt được vận tốc ổn định.

Lực tác dụng lên hạt mưa có hai lực chính:

• Lực cản của không khí: F = k.v, trong đó k là hằng số và v là vận tốc tức thời của hạt mưa.
• Trọng lực: P = mg, hướng xuống dưới.

Khi hạt mưa đạt vận tốc ổn định (chuyển động thẳng đều), gia tốc của hạt mưa bằng 0, nghĩa là tổng lực tác dụng lên hạt mưa bằng 0. Do đó, ta có phương trình:

mg = k.v_0

Ở đây v_0 là vận tốc ổn định của hạt mưa.

Giải phương trình trên để tìm v_0, ta có:

v_0 = \frac{mg}{k}

Như vậy, theo phân tích, đáp án đúng là:

A. v = \frac{mg}{k}

• Hiểu rõ trạng thái của hạt mưa khi đạt vận tốc ổn định: tổng lực bằng 0 (chuyển động thẳng đều).
• Công thức lực cản: F = k.v là tỷ lệ thuận với vận tốc, cần nhớ kỹ khi sử dụng.
• Không nhầm lẫn giữa trạng thái chuyển động có gia tốc và chuyển động thẳng đều khi tổng lực tác dụng bằng 0.