Một chiếc xe đồ chơi điều khiển từ xa đang chuyển động trên một đoạn đường thẳng có độ dịch chuyển tại các thời điểm khác nhau được cho trong bảng dưới đây

Giải Vật lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 4: Chuyển động thẳng

Vận dụng trang 30 Vật Lí 10: Một chiếc xe đồ chơi điều khiển từ xa đang chuyển động trên một đoạn đường thẳng có độ dịch chuyển tại các thời điểm khác nhau được cho trong bảng dưới đây.

a) Hãy vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của xe đồ chơi.

b) Hãy xác định vận tốc và tốc độ tức thời tại các thời điểm 2 s, 4 s, 6 s, 10 s và 16 s.

* Lời giải:

a) Vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian.

b) Xác định vận tốc và tốc độ tức thời tại các thời điểm 2s, 4s, 6s, 10s và 16s.

Để xác định tốc độ tức thời ta dựa theo công thức $\left.v\right|=\left.\frac{\Delta d}{\Delta t}\right|$còn để xác định vận tốc tức thời ta dựa vào công thức $v=\frac{\Delta d}{\Delta t}$. Lưu ý: Các vận tốc và tốc độ tức thời xác định dựa theo vận tốc hoặc tốc độ trung bình trong phần đồ thị là phần đoạn thẳng có chứa điểm được xét.

Kết quả theo bảng sau

* Phương pháp giải:

- dựa vào dữ liệu của bài toán đề vẽ đồ thị dịch chuyển-thời gian

- tính tốc độ tại thời diểm t = 2s,4s,6s,10s và 16s rồi lập bảng thống kê

* Lý thuyết cần nắm thêm và dạng bài toán về chuyển động thẳng

TỐC ĐỘ

a. Tốc độ trung bình

- Tốc độ trung bình của vật (kí hiệu v_tb) được xác định bằng thương số giữa quãng đường vật đi được và thời gian để vật thực hiện quãng đường đó

$v_{tb}=\frac{s}{\Delta t}$

Trong hệ SI, đơn vị của tốc độ là m/s

Một số đơn vị thường dùng khác của tốc độ là km/h, km/s, cm/s,…

b. Tốc độ tức thời

- Tốc độ trung bình tính trong khoảng thời gian rất nhỏ là tốc độ tức thời (kí hiệu v) diễn tả sự nhanh, chậm của chuyển động tại thời điểm đó.

VẬN TỐC

a. Độ dịch chuyển

- Độ dịch chuyển được xác định bằng độ biến thiên tọa độ của vật

$d=x_2-x_1=\Delta x$

- Độ dịch chuyển là đại lượng vecto, kí hiệu là $\overrightarrow{d}$

- Độ dịch chuyển có thể nhận giá trị dương, âm hoặc bằng không. Quãng đường là đại lượng không âm.

b. Vận tốc

- Vận tốc trung bình là đại lượng vecto được xác định bằng thương số giữa độ dịch chuyển của vật và thời gian để vật thực hiện độ dịch chuyển đó

${\overrightarrow{v}}_{tb}=\frac{\overrightarrow{d}}{\Delta t}=\frac{\Delta \overrightarrow{x}}{\Delta t}$

- Xét trong một khoảng thời gian rất nhỏ, vận tốc trung bình sẽ trở thành vận tốc tức thời. Độ lớn của vật tốc tức thời chính là tốc độ tức thời.

- Tốc độ trung bình chỉ bằng độ lớn của vận tốc trung bình khi vật chuyển động thẳng không đổi chiều.

ĐỒ THỊ ĐỘ DỊCH CHUYỂN – THỜI GIAN

a. Vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian dựa vào số liệu cho trước

- Đồ thị có dạng đường thẳng, đi qua gốc tọa độ nên chuyển động của con rùa là chuyển động thẳng đều.

Xác định vận tốc từ độ dốc của đồ thị (d – t)

- Vận tốc tức thời của vật tại một thời điểm được xác định bởi độ dốc của tiếp tuyến với đồ thị (d – t) tại thời điểm đang xét.

- Tốc độ tức thời tại một thời điểm chính là độ lớn của độ dốc tiếp tuyến của đồ thị (d – t) tại điểm đó.