Cùng congthuctoanlyhoa khám phá Lý thuyết Độ dịch chuyển và quãng đường đi được chi tiết, đầy đủ nhất. Bài viết cung cấp cho các em cái nhìn sâu sắc về vị trí của vật chuyển động tại các thời điểm, độ dịch chuyển, cách phân biệt độ dịch chuyển và quãng đường đi được và cách giải các bài tập. Bài viết này sẽ hỗ trợ cho các em trong việc học tốt môn Vật lý lớp 10.
A. Lý thuyết Độ dịch chuyển và quãng đường đi được
I. Vị trí của vật chuyển động tại các thời điểm
– Cách xác định vị trí của vật: dùng hệ tọa độ vuông góc có gốc là vị trí của vật mốc, trục hoành Ox và trục tung Oy. Các giá trị trên các trục tọa độ được xác định theo một tỉ lệ xác định.
VD: Nếu tỉ lệ là 1/1000 thì vị trí của điểm A trong Hình được xác định trên hệ tọa độ là A (x = 10 m; y = 20 m) và của điểm B là B (x = -10 m; y = 20 m).
– Cách xác định thời điểm: Chọn mốc thời gian, đo khoảng cách thời gian từ thời điểm được chọn làm mốc đến thời điểm cần xác định.
VD: Nếu chọn mốc thời gian là lúc 6 h và thời gian chuyển động là 2 h thì thời điểm kết thúc là 2 + 6 = 8 h.
=> Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ + Mốc thời gian + Đồng hồ đo thời gian.
Chú ý: Khi vật chuyển động trên đường thẳng thì chỉ cần dùng hệ tọa độ có điểm gốc O (vị trí của vật mốc) và trục Ox trùng với quỹ đạo chuyển động của vật.
II. Độ dịch chuyển
– Đại lượng vừa cho biết độ dài vừa cho biết hướng của sự thay đổi vị trí của vật gọi là độ dịch chuyển. Độ dịch chuyển là đại lượng vectơ.
– Độ dịch chuyển được biểu diễn bằng một mũi tên nối vị trí đầu và vị trí cuối của chuyển động, có độ dài tỉ lệ với độ lớn của độ dịch chuyển.
– Kí hiệu:
– Đơn vị: m.
III. Phân biệt độ dịch chuyển và quãng đường đi được
– Quãng đường là độ dài quỹ đạo chuyển động của vật.
– Độ dịch chuyển được biểu diễn bằng một mũi tên nối vị trí đầu và vị trí cuối của chuyển động có độ dài tỉ lệ với độ lớn của độ dịch chuyển.
– Khi vật chuyển động thẳng, không đổi chiều thì độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được bằng nhau. Khi vật chuyển động thẳng, có đổi chiều thì độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được không bằng nhau.
IV. Tổng hợp độ dịch chuyển
Có thể dùng phép cộng vectơ để tổng hợp độ dịch chuyển của vật.
Ví dụ: Hai người đi xe đạp từ A đến C, người thứ nhất đi theo đường từ A đến B, rồi từ B đến C; người thứ 2 đi thẳng từ A đến C. Cả hai đều về đích cùng một lúc.
Hãy tính quãng đường đi được và độ lớn độ dịch chuyển của người thứ nhất và người thứ hai. So sánh và nhận xét kết quả.
– Dựa vào tính toán ta có bảng số liệu sau:
– Nhận xét kết quả thu được
+ Sự dịch chuyển của người thứ nhất và thứ hai là như nhau, từ A đến C nên cả hai người có cùng độ dịch chuyển.
+ Tuy về đích cùng một lúc, nhưng người thứ nhất đi nhanh hơn vì phải đi quãng đường dài hơn.
+ Nếu chỉ chú ý đến sự thay đổi vị trí thì phải coi cả hai đều thay đổi vị trí nhanh như nhau.
B. Bài tập
Câu 1: Độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được của một chuyển động
A. bằng nhau khi vật chuyển động thẳng, không đổi chiều.
B. luôn luôn bằng nhau trong mọi trường hợp.
C. quãng đường chính là độ lớn của độ dịch chuyển.
D. khi vật chuyển động thẳng.
Câu 2: Có 3 điểm nằm dọc theo trục Ox (có chiều từ A đến B) theo thứ tự là A là nhà, B là siêu thị và C là trạm xăng. Cho AB = 300 m, BC = 200 m. Một người xuất phát từ nhà qua siêu thị đến trạm xăng rồi quay lại siêu thị và dừng lại ở đây. Hỏi quãng đường và độ lớn độ dịch chuyển của người này trong cả quá trình chuyển động?
A. s = 500 m và d = 200 m.
B. s = 700 m và d = 300 m.
C. s = 300 m và d = 200 m.
D. s = 200 m và d = 300 m.
Câu 3: Có 3 điểm nằm dọc theo trục Ox (có chiều từ A đến B) theo thứ tự là A, B và C. Cho AB = 200 m, BC = 300 m. Một người xuất phát từ A qua B đến C. Hỏi quãng đường và độ lớn độ dịch chuyển của người này trong cả chuyến đi là bao nhiêu?
A. s = 500 m và d = 500 m.
B. s = 200 m và d = 200 m.
C. s = 500 m và d = 200 m.
D. s = 200 m và d = 300 m.