Sách Giáo Khoa Vật Lý 10

3. chuyển động thẳng biến đổi đều3. chuyển động thẳng biến đổi đều3. chuyển động thẳng biến đổi đều

3. chuyển động thẳng biến đổi đều3. chuyển động thẳng biến đổi đều3. chuyển động thẳng biến đổi đều
3. chuyển động thẳng biến đổi đều3. chuyển động thẳng biến đổi đều

Bài 3. chuyển động thẳng biến đổi đều –

thả một hòn bị lăn trên máng nghiêng (hình 3.1). nó sẽ chuyển động nhanh dẫn. muốn biết chi tiết hơn nữa chuyển động này thì phải làm gì ?hình 3.2. tốc kế trên xe máytại một điểm m trên đường đi, đồng hồ tốc độ của một chiếc xe máy chỉ 36 km/h. tính xem trong khoảng thời gian 0,01 s xe đi được quãng đường bao nhiêu ?i – vân tốc tức thởi. chuyên đông thảng biên đôi đêu1. độ lớn của vận tốc tức thờimột chiếc xe chuyển động không đều trên một đường thẳng ; lấy chiều chuyển động làm chiều dương (!). muốn biết tại một điểm mtrên quỹ đạo xe đang chuyển động nhanh hay chậm ta phải làm gì ?ta phải tìm xem trong khoảng thời gian rất ngắn at, kể từ lúc ở m, xe dời được một đoạn đường as rất ngắn bằng bao nhiêu. δ.ςđại lượng: us atlà độ lớn của vận tốc tức thời của xe tại m. nó cho ta biết tại m xe chuyển động nhanh hay chậm.trên một xe máy đang chạy thì đồng hồ tốc độ (còn gọi là tốc kế) trước mặt người lái xe chỉ độ lớn của vận tốc tức thời của xe (hình 3.2).2. vectơ vận tốc tức thời tại mỗi điểm trên quỹ đạo, vận tốc tức thời của vật không những có một độ lớn nhất định, mà còn có phương và chiều xác định (xem ví dụ ở hình 3.3). để đặc trưng cho chuyển động về sự nhanh, chậm và về phương, chiều, người ta đưa ra khái niệm vectơ vận tốc tức thời.(1) ta chỉ xét chuyển động theo một chiều nhất định.16 vectơ vận tốc tức thời của một vật tại một điểm là một vectơ có gốc tại vật chuyển động, có hướng của chuyển động và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của vận tốc tức thời theo một tỉ xích nào đó. 3. chuyển động thẳng biến đổi đều chuyển động thẳng biến đổi là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có độ lớn của vận tốc tức thời luôn biến đổi. loại chuyển động thẳng biến đổi đơn giản nhất là chuyển động thẳng biến đổi đều. trong chuyển động thẳng biến đổi đều, độ lớn của vận tốc tức thời hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo thời gian. chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời tăng đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng nhanh dần đều. chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng chậm dần đều. khi nói vận tốc của vật tại vị trí hoặc thời điểm nàođó, ta hiểu đó là vận tốc tức thời.ii – chuyên đông thảng nhanh dân đêu 1. ܥ – ܦ ܒ உபட்ட உல் a) khái niệm gia tốc gọi u0 là vận tốc ở thời điểm to và u là vận tốc ở thời điểm t sau đó. hiệu u – u0 = au là độ biến thiên (ở đây là độ tăng) của vận tốc trong khoảng thời gian af (at = t − 10). vì vận tốc tăng đều theo thời gian nên au tỉ lệ thuận với at, au = aat. hệ số tỉ lệ a là một đại lượng không đổi và gọi là gia tốc của chuyển động. gia tốc a bằng thương số: – δυ at gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc au và khoảng thời gian vận tốc biến thiên af.(1 (3.1a)2-vl10-ahình 3.3hãy so sánh độ lớn của vận tốc tức thời của xe tải và xe con vẽ ở hình 3,3. mỗi đoạn trên vectơ vận tốc ứng với 10 km/h. nếu xe con đang đi theo hướng nam – bắc thì xe tải đang đi theo hướng nào ?thuật ngữ “vận tốc” được dùng không những để chỉ vận tốc là đại lượng vectơ, mà còn để chỉ độ lớn của đại lượng đó (tốc độ). chỉ khi muốn nhấn mạnh đến phương và chiều thì ta mới dùng thuật ngữ vectơ vận tốc.v,, дv — v,, a vhình 3,4ví dụ : giả sử có một chiếc xe máy đang chuyển động thẳng với vận tốc 3 m/s, bỗng tăng tốc với gia tốc 0,5 m/s”. hãy tính vận tốc của xe sau khi tăng tốc được 10 giây. giải : sau 10 giây, vận tốc của xe tăng được một lượng là 0,5-10 = 5 m/s. vậy, vận tốc của xe sau 10 giây là: t = 3 +5 = 8 m/s.gia tốc của chuyển động cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian.đơn vị của gia tốc là mét trên giây bình phương (m/s”).trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, gia tốc luôn luôn không đổi.b) vectơ gia tốc vì vận tốc là đại lượng vectơ nên gia tốc cũng là đại lượng vectơ:ü— üfo – azü t – to atα = (3.1b) vì u > uo nên vectơ au cùng phương, cùng chiều với các vectơ tin và ủ (hình 34), vectơ ä cùng phương, cùng chiều với vectơ au, nên nó cũng cùng phương, cùng chiều với các vectơ vận tốc. khi vật chuyển động thẳng nhanh dần đều, vectơ gia tốc có gốc ở vật chuyển động, có phương và chiều trùng với phương và chiều của pectơ vận tốc và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích nào đó.2. vận tốc của ch کے حصے سے حظ ہے۔– 2- = ܩܦܝ ܢܝܫa) công thức tính vận tốc trở lại công thức (3.la)(ι – – -δι 1 – 10 nếu lấy gốc thời gian ở thời điểm to (10 = 0), ta sẽ có af = f và u = u() + at (3.2)đó là công thức tính vận tốc. nó cho ta biết vận tốc của vật ở những thời điểm khác nhau.b) đồ thị vận tốc – thời gianđồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận tốc tức thời theo thời gian gọi là đồ thị vận tốc – thời gian. đó là đồ thị ứng với công thức (3-2), trong đó u coi như một hàm số của thời gian t. đồ thị có dạng một đoạn thẳng (hình 3.5).3. công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đềugọis là quãng đường đi được trong thời gian t. tốc độ trung bình của chuyển động là (xem 2. 1): st đối với chuyển động thẳng nhanh dần đều, vì độ lớn của vận tốc (tốc độ) tăng đều theo thời gian nên người ta đã chứng minh được công thức tính tốc độ trung bình sau đây (xem trang 23) : u + u 2 với u0 là tốc độ đầu và u là tốc độ cuối.mặt khác, ta lại có: u = u0 + at. từ các công thức trên, ta suy ra :ub =ub =s = uot + ar (3.3) công thức (3.3) là công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều. công thức này cho thấy quãng đường đi được trong chuyển động thẳng nhanh dần đều là một hàm số bậc hai của thời gian. c4;4. công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều loại t trong các công thức (3.2) và (3.3), ta được :u? 硫 = 2as (3.4)ο 2 4 6 810 (s) ዙብnh 3.5hãy viết công thức tính vận tốc ứng với đồ thị ở hình 3.5.v(m/s) 0.8o,6 0,4o2o 1 2 3 4 (s hình 3.6hình 3.6 là đồ thị vận tốc – thời gian của một thang máy trong 4 giây đầu kể từ lúc xuất phát. hãy xác định gia tốc của thang máy trong giây đầu tiên.hãy tính quãng đường mà thang máy đi được trong giây thứ nhất, kể từ lúc xuất phát ởcâu19 o a m v x –மை x, s – hình 3.7cho một hòn bị xe đạp lăn xuống một máng nghiêng nhẵn, đặt dốc vừa phải (xem hình 3.1 ởchuyển động của hòn bi có phải là chuyển động thẳng nhanh dần đều hay không ? chú ý rằng chỉ có thước để đo độ dài và đồng hồ để đo thời gian.gợi ý: nên chọn an và uo sao cho phương trình (3,5) trở thành đơn giản. sau đó phải xác định xem các đại ợng nào cần phải đo và định luật biến thiên nào cần phải phát hiện.hình 3.8ví dụ: một xe đạp đang đi thẳng với vận tốc 3 m/s bỗng hãm phanh và đi chậm dần đều. mỗi giây vận tốc giảm 0,1 m/s. hãy tính vận tốc của xe sau khi hãm phanh được 10 s. giải : sau khi hãm phanh được 10 giây thì vận tốc của xe đạp giảm một lượng là 0,1,10 = 1 m/s. với un=3 m/s; a = -0,1 m/s”; f = 10. s. thì u = 2 m/s. vậy, vận tốc của xe đạp sau 10 giây là : u = 3 – 1 = 2 m/s.205. phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đềunếu có một chất điểm m xuất phát từ một điểm a (hình 37) có toạ độ xô trên đường thẳng ox, chuyển động thẳ hanh dần đều với یs یta 0 và v igia tốc a, thì toạ độ của m ở thời điểm r sẽ là: x = \0 +sx = x0 + ս01 + a (3.5)phương trình (35) là phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều.hay:iii – chuyên đông thảng châm dân đêuܓ݁ܶܧܦܝ ܥܝܠܶܩܦܝ1. gia tốc của chuyển động thăng chậ a) công thức tính gia tốc công thức tính gia tốc trong trường hợp này cũng tương tự như trên: δυ υ-υο a=☆=一 nếu chọn chiều của các vận tốc là chiều dương thì u < uo và au < 0. gia tốc a có giá trị âm, nghĩa là ngược dấu với vận tốc.b) vectơ gia tốcta có: δυat vì vectơ ủ cùng hướng nhưng ngắn hơn vectơ to, nên vectơ au ngược chiều với các vectơ ỡ và to (hình 3.8).d =vectơ gia tốc của chuyển động thẳng chậm dân đều ngược chiều với vectơ vận tốc. 2. vận tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều a) công thức tính vận tốc chuyển động thẳng chậm dần đều là chuyển động thẳng, có độ lớn vận tốc giảm đều theo thời gian.ta có thể viết công thức tính vận tốc dưới dạng .tổng quát: g q u = uo + ata ngược dấu với uo. b) đồ thị vận tốc - thời gian có dạng như ở hình 39. 3. công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyến động của chuyển động thăng chậm dần đều a) công thức tính quãng đường đi được chứng minh tương tự như trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, ta có công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng chậm dần đều: s = uot + ar trong đó a ngược dấu với u0. chú ý rằng, trong chuyển động thẳng chậm dần đều có lúc vật sẽ dừng lại (u) = 0). nếu gia tốc của vật vẫn được duy trì thì vật sẽ chuyển động nhanh dần đều về phía ngược lại. ví dụ: bắn nhẹ một hòn bi lên một mặt phẳng nghiêng. b) phương trình chuyển động tương tự như phương trình (3,5) : 1.2 x = xo + vot + ac77; c3hình 3,9trở lại ví dụ ở mục iii.2a. tính quãng đường mà xe đạp đi được từ lúc bắt đầu hãm phanh đến lúc dừng hẳn.dùng công thức (3.4) để kiểm tra kết quả thu được của câuchuyển động thẳng nhanh (chậm) dần đều là chuyển động thẳng có độ lớn củavận tốc tăng (giảm) đều theo thời gian. vận tốc tức thời và gia tốc là các đại lượng vecto. đơn vị của gia tốc là m/s”. công thức tính vận tốc: u = uo+ atchuyển động thẳng nhanh dần đều: a cùng dấu với uo chuyển động thẳng chậm dần đều: a ngược dấu với uo. gia tốc a của chuyển động thẳng biến đổi đều là đại lượng không đổi. công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng biến đổi đều:s = u + arphương trình chuyển động của chuyển động thẳng biến đổi đều :x=xoo uot + lat?2công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được: u” – u3 = 2as21 câu höi va bằi tâp3 1. viết công thức tính vận tốc tức thời của một vật chuyển động tại một điểm trên quỹ đạo. cho biết yêu cầu về độ lớn của các đại lượng trong công thức đó.2. vectơ vận tốc tức thời tại một điểm của một chuyển động thẳng được xác định như thế nào?3. chuyển động thẳng nhanh dần đều, chậm dần đều là gì ?4. viết công thức tính vận tốc của chuyển động thắng nhanh, chậm dần đều. nói rõ dấu của các đại lượng tham gia vào công thức đó.5. gia tốc của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều có đặc điểm gì ? gia tốc được đo bằng đơn vị nào ? chiều của vectơ gia tốc của các chuyển động này có đặc điểm gì ?6. viết công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh, chậm dần đều. nói rõ dấu của các đại lượng tham gia vào công thức đó. quãng đường đi được trong các chuyển động này phụ thuộc vào thời gian theo hàm số dạng gì ?7. viết phương trình chuyển động của chuyển động thắng nhanh, chậm dần đều. 8. thiết lập công thứctinhgia tốc của chuyển độngthẳng biến đổi đều theo vận tốc và quãng đường đi được.v 9. câu nào đúng ?a. gia tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều bao giờ cũng lớn hơn gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều.b. chuyển động thẳng nhanh dần đều có gia tốc lớn thì có vận tốc lớn.c. chuyển động thẳng biến đổi đều có gia tốc tăng, giảm đều theo thời gian.d. gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều có phương, chiều và độ lớn không đổi2210.trong cộng thức tính vận tốc của chuyển động thắng nhanh dần đều v = v, + at thì a. w luôn luôn dương. b. a luôn luôn dương. c. aluôn luôn cùng dấu với v, d, a luôn luôn ngược dấu với v. chọn đáp án đúng.11.0ông thức nào dưới đây là công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều ?a v + v = v2as ; b. vo + v; = 2as c. v – v = n2as ; d. vo — v = 2as12.một đoàn tàu rờiga chuyển động thẳng nhanh dần đều. sau 1 phút tàu đạt tốc độ 40 km/h. a) tính gia tốc của đoàn tàu. b) tính quãng đường mà tàu đi được trong 1 phút đó. c) nếu tiếp tục tăng tốc như vậy thì sau bao lâu nữa tàu sẽ đạt tốc độ 60 km/h ?13.một ô tô đang chạy thẳng đều với tốc độ 40 km/h bỗng tăng ga chuyển động nhanh dần đều. tính gia tốc của xe, biết rằng sau khi chạy được quãng đường 1 km thì ô tô đạt tốc độ 60km/h.14.một đoàn tàu đang chạy với tốc độ 40 km/h thì hãm phanh, chuyển động thẳng chậm dần đều đểvàoga. sau 2 phútthì tàu dừng lại ở sânga. a) tính gia tốc của đoàn tàu. b) tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm.15.một xe máy đang đi với tốc độ 36 km/h bỗng người lái xe thấy có một cái hố trước mặt, cách xe 20m. ngườiấy phanh gấp và xe đến sát miệng hố thì dừng lại. a) tinh gia tốc của xe. b) tĩnh thời gian hãm phanh.em có biết 3 \_chứng minh công thức tính tốc độ trung binh trong chuyên đông thảng nhanh dản đêu v(m/s)quãng đường đi được trong chuyển động thắng đều được tính bằng công thức: s = ut trong đó vận tốc (tốc độ) u là một đại lượng không đối. đồ thị vận tốc của chuyển động thắng đều có dạng một đoạn thắng song song với trục t(hình 3.10). trong đồ thị này, ο t(s) hình chữ nhật có một cạnh là u, một cạnh là t(được tô màu) hình 3.10 sẽ có diện tích tỉ lệ với quãng đường đi được : s = ut. thực vậy, nếu vận tốc là 1 m/s và thời gian chuyển động là 1 s thì quãng đường đi được sẽ là 1 m. quãng đường đi được này ứng với 1 ô nhỏ trên đồ thị. nếu vận tốc là 4 m/s và thời gian chuyến động là 5 s, thì quãng đường đi được sẽ là 20 m. quãng đường đi được này ứng với 20 ô trên đồ thị vận tốc. v. (m/s) nói khảc đi, diện tích của hình chữ nhật nói trên phải tính theo đơn vị ô nhó, một cạnh ứng với thời gian 1 s, một cạnh ứng với vận tốc 1 m/s (không tính theo đơn vị m” hay cm”). vậy, khi ta nói diện tích hình chữ nhật trong đồ thị v vận tốc biểu diễn quãng đường đi được thì diện tích này phải tính theo đơn vị mét chứ không phái mét vuông. v ta hãy áp dụng kết quá trên cho chuyến động thắng nhanh dẫn đều. ο δι t(s)phương trình vận tốc của chuyển động thắng nhanh hình 3.11 dần đều là u = u0 + at.đô thị vận tốc có dạng một đoạn thắng, cắt trục u ở điểm uo như hình 3.11. đó là đồ thị vận tốc của chuyến động thắng nhanh dần đều.ta chia khoáng thời gian t thành rất nhiều khoảng nhỏ at, sao cho trong mỗi khoảng thời gian nhỏ đó có thể coi chuyển động như thắng đều với vận tốc là vận tốc ở điểm giữa của khoảng đó. quãng đường đi được trong khoảng thời gian đó được biểu diễn bằng diện tích của dải hẹp hình chữ nhật, một cạnh là at, một cạnh là u.quãng đường đi được trong khoảng thời gian attiếp sau cũng được biểu diễn bằng diện tích của dải hẹp hình chữ nhật như trên, nhưng cạnh u dài hơn một chút. cứ như thế, quãng đường đi được trong cả khoảng thời gian t'sẽ được biểu diễn bằng tổng diện tích của các dải hẹp nói trên. nếu lấy khoảng thời gian at rất nhỏ thì tổng diện tích các dải hẹp sẽ bằng diện tích của hình thang vuông có chiều cao là t, có các đáy nhỏ và đáy lớn là vợ và u. kết quả, ta được:1 *=五%+" với u = u + at 1 cuối cùng, ta được s = uọt +; at.1 ngoài ra, ta còn có s = up! ; từ đó suy ra up = to + v).23

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4 / 5. Số lượt đánh giá: 1182

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email