Hai bạn đều xuất phát từ cùng một vị trí để đi đến lớp học, một bạn đi bộ và một bạn đi xe đạp. Mặc dù đi chậm hơn nhưng bạn đi bộ lại đến lớp trước bạn đi xe đạp do bạn đi xe đạp dừng lại ở hiệu sách để mua bút và tài liệu học tập. Điều này được lí giải như thế nào theo gốc độ vật lí?
Bài viết dưới đây chúng ta cùng tìm hiểu tốc độ trung bình, tốc độ tức thời là gì? Vận tốc trung bình và vận tốc tức thời là gì? đồ thị dịch chuyển - thời gian có đặc điểm gì?... để có lời giải đáp cho những vấn đề trên.
1. Tốc độ
a) Nhắc lại một số khái niệm trong chuyển động
- Chất điểm: Một vật chuyển động được coi là chất điểm nếu kích thước của nó rất nhỏ so với quãng đường đi được hoặc so với khoảng cách mà ta đề cập đến.
- Vị trí: Để xác định vị trí của vật, ta cần chọn một vật khác làm gốc. Sau đó gắn vào vật này một trục Ox hoặc hệ tọa độ Oxy. Khi đó, vị trí của vật có thể được xác định bởi tọa độ . Vật làm gốc, hệ trục tọa độ kết hợp với đồng hồ đo thời gian tạo thành hệ quy chiếu.
- Thời điểm: Thời gian có thể biểu diễn thành một trục gọi là trục thời gian. Chọn một điểm nhất định làm gốc thời gian thì mọi điểm khác trên trục thời gian được gọi là thời điểm.
- Quỹ đạo: Đường nối những vị trí liên tiếp của vật theo thời gian trong quá trình chuyển động.
b) Tốc độ trung bình
- Tốc độ trung bình của vật (kí hiệu vtb) được xác định bằng thương số giữa quãng đường vật đi được và thời gian để vật thực hiện quãng đường đó
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, mi/h, cm/s,…
c) 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.
2. Vận tốc
a) Độ dịch chuyển
- Độ dịch chuyển được xác định bằng độ biến thiên tọa độ của vật
d = x2 - x1 = Δx
- Độ dịch chuyển là đại lượng vecto, kí hiệu là
- 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 vectơ được xác định bằng thương số giữa độ dịch chuyển của vật và thời gian để vật thực hiện độ dịch chuyển đó
- 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.
3. Đồ thị dịch chuyển - thời gian
a) Vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian dựa vào số liệu cho trước
* Ví dụ: Số liệu về vị trí của con rùa sau những khoảng thời gian bằng nhau
Từ số liệu này có thể vẽ được đồ thị độ dịch chuyển – thời gian:
- Đồ thị có dạng đường thẳng, đi qua gốc tọa độ nên chuyển động của con rùa là chuyển động thẳng đều.
b) 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.
Hy vọng với bài viết Vận tốc trung bình là gì? Công thức tính vận tốc trung bình và đồ thị dịch chuyển thời gian - Vật lí 10 bài 4 SGK Chân trời sáng tạo ở trên đã giúp các em hiểu và nắm vững phần kiến thức này. Mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại nhận xét dưới bài viết để Hay Học Hỏi ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt.
• Xem các bài tập Vật lí 10 SGK Chân trời sáng tạo cùng chuyên mục
• Xem thêm lý thuyết Vật lí 10 SGK Chân trời sáng tạo
> Lý thuyết Bài 1 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Khái quát về môn vật lí
> Lý thuyết Bài 2 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Vấn đề an toàn trong Vật lí
> Lý thuyết Bài 3 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Đơn vị và sai số trong Vật lí
> Lý thuyết Bài 5 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Chuyển động tổng hợp
> Lý thuyết Bài 6 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Thực hành đo tốc độ của vật chuyển động thẳng
> Lý thuyết Bài 7 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Gia tốc – Chuyển động thẳng biến đổi đều
> Lý thuyết Bài 8 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Thực hành đo gia tốc rơi tự do
> Lý thuyết Bài 9 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Chuyển động ném
> Lý thuyết Bài 10 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Ba định luật Newton về chuyển động
> Lý thuyết Bài 11 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Một số lực trong thực tiễn
> Lý thuyết Bài 12 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Chuyển động của vật trong chất lưu
> Lý thuyết Bài 13 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Tổng hợp lực – Phân tích lực
> Lý thuyết Bài 14 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Moment. Điều kiện cân bằng của vật
> Lý thuyết Bài 15 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Năng lượng và công
> Lý thuyết Bài 16 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Công suất – Hiệu suất
> Lý thuyết Bài 17 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Động năng và thế năng. Định luật bảo toàn cơ năng
> Lý thuyết Bài 18 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Động lượng và định luật bảo toàn động lượng
> Lý thuyết Bài 19 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Các loại va chạm
> Lý thuyết Bài 20 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Động học của chuyển động tròn
> Lý thuyết Bài 21 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Động lực học của chuyển động tròn. Lực hướng tâm
> Lý thuyết Bài 22 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Biến dạng của vật rắn. Đặc tính của lò xo
> Lý thuyết Bài 23 Vật lí 10 Chân trời sáng tạo: Định luật Hooke