[Vật lý 10] Chuyển động thẳng biến đổi đều và bài tập luyện tập

Nếu ở bài trước chúng ta được tìm hiểu về Chuyển động thẳng đều thì hôm nay ta sẽ chuyển qua phần kiến thức Chuyển động thẳng biến đổi đều. 

Bạn đang xem bài viết: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Vận tốc tức thời

• Vận tốc tức thời của một vật tại một điểm cho ta biết tại điểm đó vật chuyển động nhanh hay chậm.

• Đơn vị vận tốc là m/s
• Véc tơ vận tốc của một vật tại một điểm là một đại lượng véc tơ có:

– Gốc tại vật chuyển động

– Phương và chiều là phương và chiều của chuyển động

– Độ dài biểu diễn độ lớn của vận tốc theo một tỉ lệ xích nào đó.
Véc tơ vận tốc được dùng để đặc trưng cho chuyển động về sự nhanh, chậm và về phương, chiều.

Lưu ý: Khi nhiều vật chuyển động trên một đường thẳng theo hai chiều ngược nhau, ta phải chọn một chiều dương trên đường thẳng đó và quy ước như sau:

+ Vật chuyển động theo chiều dương có v > 0. 

+ Vật chuyển động ngược chiều dương có v < 0.

Xem thêm: [Vật lý 10] Chuyển động thẳng đều là gì? Lý thuyết và bài tập MỚI NHẤT 2022

Chuyển động thẳng biến đổi đều là gì

Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có độ lớn của vận tốc tức thời tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian.

Trong chương trình Vật lý 10, ta có hai loại chuyển động thẳng biến đổi đều:

• Chuyển động nhanh dần đều: là chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc tức thời tăng đều theo thời gian
• Chuyển động chậm dần đều: là chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian là chuyển động giảm dần đều.

Chuyển động nhanh dần đều

Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều

Gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Nó là một trong những đại lượng cơ bản dùng để mô tả chuyển động.

Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc Δv và khoảng thời gian vận tốc biến thiên Δt.

a = Δv/Δt

Với Δv = v – v₀; Δt = t – t₀

Đơn vị gia tốc là m/s²

Vì vận tốc là đại lượng véc tơ nên gia tốc cũng là đại lượng véc tơ:

Véc tơ gia tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều cùng phương, cùng chiều với véc tơ vận tốc.

Vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều

• Công thức tính vận tốc:

v = v₀ + at

• Công thức tính đường đi của chuyển động thẳng nhanh dần đều:

s = v₀t + 1/2t²

• Công thức liên hệ giữa a, v và s của chuyển động thẳng nhanh dần đều:

v² – v₀² = 2as

• Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều:

x = x₀ + v₀t + ½.at²

Chuyển động chậm dần đều

Gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều

• Công thức tính gia tốc:

• Véc tơ gia tốc:

Lưu ý:

Vận tốc của chuyển động chậm dần đều

• Công thức tính vận tốc:

v = v₀ +  at

• Công thức tính đường đi của chuyển động thẳng chậm dần đều:

s = v₀t + ½.at²

( a ngược dấu với v₀)

• Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều:

x = x₀ + v₀t + ½.at²

( a ngược dấu với v₀)

Bài tập áp dụng

Ta cùng áp dụng một số bài tập sau nhé!

Bài 1: Một xe máy đang chạy thẳng đều với tốc độ 40km/h bỗng tăng ga chuyển động nhanh dần đều. Tính gia tốc của xe biết rằng sau khi chạy được quãng đường 1km thì ô tô đạt tốc độ 60 km/h.

Hướng dẫn:

Chọn gốc tọa độ và gốc thời gian lúc xe máy bắt đầu tăng ga, chiều dương là chiều chuyển động. 

Bài 2: Một đoàn tàu lửa đang chuyển động với vận tốc v₀ = 72 km/h thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt vận tốc v₁ = 54 km/h

a) Sau bao lâu kể từ lúc hãm phanh thì tàu đạt vận tốc v = 36 km/h và sau bao lấu thì tàu dừng hẳn.

b) Tính quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại.

Hướng dẫn:

Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động của tàu, gốc thời gian là lúc tàu lửa bắt đầu hãm phanh.
a. Đổi 72 km/h = 20 m/s; 54 km/h = 15 m/s
Gia tốc của tàu là:

a = Δv/Δt = (v₁ – v₀)/Δt = (15 – 20)/10 = -0,5 ,/s²

Vật đạt vận tốc v = 36 km/h = 10 m/s sau thời gian là:

v = v₀ + at ⇔ 10 = 20 +( −0,5)t ⇔ t = 20s

Khi dừng  lại hẳn vật có vận tốc v’ = 0

v′= v₀ + at′ ⇔ 0 = 20 + (−0,5)t′ ⇔ t′ = 40s

b. Theo công thức độc lập với thời gian ta có:

v′² − v²₀ = 2a.s ⇔ 0₂ − 20² = 2.(−0,5).s ⇔ s=400m

Tổng kết

Bài viết vừa rồi đã cập nhật kiến thức liên quan đến bài học Vật lý 10 Chuyển động thẳng biến đổi đều. Công Thức Toán Lý Hóa hy vọng bạn đọc đã nắm được các phần lý thuyết quan trọng và rèn luyện bài tập. Chúc các bạn học tập thật tốt.