Cùng congthuctoanlyhoa khám phá Lý thuyết Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian chi tiết, đầy đủ nhất. Bài viết cung cấp cho các em cái nhìn sâu sắc về chuyển động thẳng, Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng 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 Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian
I. Chuyển động thẳng
– Chuyển động thẳng có quỹ đạo chuyển động là đường thẳng.
– Khi vật chuyển động thẳng theo một chiều không đổi thì độ dịch chuyển và quãng đường đi được có độ lớn như nhau (d = s), vận tốc và tốc độ có độ lớn như nhau.
– Khi vật đang chuyển động thẳng theo chiều dương, nếu đổi chiều chuyển động thì trong khoảng thời gian chuyển động ngược chiều đó quãng đường đi được vẫn có giá trị dương, còn độ dịch chuyển có giá trị âm, tốc độ vẫn có giá trị dương còn vận tốc có giá trị âm.
II. Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng
1. Cách vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian (d – t) trong chuyển động thẳng đều
– Biểu thức d = v.t, vẽ giống biểu thức hàm số y = a.x
– Hình dạng: đường thẳng
Ví dụ:
2. Sử dụng đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng
Dựa vào đồ thị, ta có thể thu thập số liệu để tính toán yêu cầu của đề bài.
Ví dụ: Với đồ thị độ dịch chuyển – thời gian như hình dưới
– Sử dụng đồ thị mô tả được chuyển động của vật
+ Từ giây 0 đến giây thứ 3: xe chuyển động thẳng.
+ Từ giây thứ 3 đến giây thứ 5: xe đứng yên không chuyển động.
– Sử dụng đồ thị để tính được vận tốc
+ Độ dịch chuyển của xe trong 3 giây đầu là: d = 7 – 1 = 6 m
+ Vận tốc của xe trong 3 s đầu là: 
=2m/s
III. Vận tốc và đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng
Từ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian tính được giá trị của vận tốc.
Hệ số góc (độ dốc) của đường biểu diễn OL chính là độ lớn của vận tốc.
– Độ dốc của độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng cho biết độ lớn vận tốc chuyển động
B. Bài tập Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian
Bài 1: Dựa vào đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một chuyển động thẳng đều có thể xác định được vận tốc của chuyển động bằng công thức:
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức d = vt.
Lời giải chi tiết:
Từ đồ thị ta có d = d2 – d1; t = t2 – t1
Ta có công thức d = vt => d2 – d1 = v(t2 – t1)
Chọn đáp án B.
Bài 2: Theo đồ thị ở Hình 7.1, vật chuyển động thẳng đều trong khoảng thời gian
A. từ 0 đến t2.
B. từ t1đến t2.
C. từ 0 đến t1 và từ t2 đến t3.
D. từ 0 đến t3.
Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức về chuyển động thẳng đều.
Lời giải chi tiết:
Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng có tốc độ trung bình như nhau tại mỗi quãng đường.Trong chuyển động thẳng đều quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.Qua đồ thị ta thấy vật chuyển động thẳng đều trong khoảng thời gian từ 0 đến t1 và từ t2 đến t3.Trong khoảng thời gian từ t1 – t2 vật đứng yên không chuyển động.
Chọn đáp án C.
Bài 3: Một xe máy xuất phát từ A lúc 6 giờ chạy thẳng tới B với vận tốc không đổi 40 km/h. Một ô tô xuất phát từ B lúc 8 giờ chạy với vận tốc không đổi 80 km/h theo cùng hướng với xe máy. Biết khoảng cách AB = 20 km. Chọn thời điểm 6 giờ là mốc thời gian, chiều từ A đến B là chiều dương. Xác định vị trí và thời điểm ô tô đuổi kịp xe máy bằng công thức và bằng đồ thị.
Phương pháp giải:
- Vẽ đồ thị.
- Viết phương trình của chuyển động theo CT: d = d0 + vt
- Cho phương trình của các chuyển động bằng nhau, giải pt.
Lời giải chi tiết:
Ta có các phương trình chuyển động:
Xe máy: d1 = d01 + v1t = 40t.
Ô tô: d2 = d02 + v2t = 20 + 80t.
Từ đồ thị ta thấy ô tô và xe máy gặp nhau tại điểm M có dM = 140 km và tM = 3,5h.
Khi hai xe gặp nhau thì ta có d1 = d2
⇨ 40t = 80t – 140
⇨ t = 3,5h
⇨ d1 = d2 = 140
Vậy thời điểm hai xe gặp nhau là: 3,5 h + 6h = 9,5h.
Địa điểm gặp nhau cách điểm khởi hành của xe máy d1 = 140 km.
Vậy là các em đã tìm hiểu xong bài học về Lý thuyết Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian. Mong các em sẽ học ngày càng tốt hơn nữa môn Vật lý lớp 10.