Chuyển động nhanh dần đều là gì? Nó có những đặc điểm đáng nói gì? Gia tốc và vận tốc là gì? Nó có liên quan đến chuyểnđộng nhanh dần đều hay không? Nếu bạn đang cùng thắc mắc với mình thì cùng bài viết dưới đây tìm hiểu ngay nhé.
Mục lục bài viết
1. Chuyển động thẳng nhanh dần đều:
Chuyển động thẳng nhanh dần đều là loại chuyển động mà trong đó vận tốc tức thời tăng lên theo thời gian. Gia tốc có đại lượng không đổi và luôn có giá trị dương.
Ví dụ, Một chiếc xe di chuyển trên một đường thẳng và vận tốc tăng từ 0 km/h đến 60km/h trong khoảng thời gian là 10 giây
Hoặc có thể là tốc độ máy bay sắ cất cánh và một người chạy xuống dốc từ một con dốc cao. Trong hai trường hợp này thì vận tốc sẽ tăng lên trong một khoảng thời gian nhất định.
2. Gia tốc và vận tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều:
2.1. Gia tốc:
a) Khái niệm gia tốc
Gia tốc trung bình được tính bằng thương sự biến thiên của vận tốc (Δv) trong một khoảng thời gian nhất định cho thời gian đó (Δt)
ā = Δv / Δt
Trong công thức này, cho ta thấy được Δv là sự biến thiên của vận tốc và Δt là khoảng thời gian đó. Gia tốc trung bình chỉ ra cho ta biết được mức độ biến đổi của vận tốc trong một khoảng thời gian nhất định.
Ngược lại, thì gia tốc tức thì là gia tốc được tính toán ở một điểm cụ thể trong quá trình vật di chuyển. Nó sẽ thay đổi theo từng điểm và không chỉ ra được sự biến thiên của vận tốc trong suốt quãng đường di chuyển.
b) Vectơ gia tốc
Trường hợp vật chuyển động thẳng nhanh dần đều, vectơ gia tốc có gốc ở vật chuyển động và có cùng phương và chiều với vectơ vận tốc. Độ lớn của vectơ gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của gia tốc theo một tỉ số nhất định. Vecto gia tốc được xác định bằng công thức là
a→=v→−vo−→t−to=Δv→Δt
2.2. Vận tốc:
a) Công thức tính vận tốc là
v=vo+at
Công thức này sẽ giúp ta biết được vận tốc của một vật tại những thời điểm khác nhau.
b) Đồ thị vận tốc – thời gian
Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận tốc tức thời theo thời gian được gọi là đồ thị vân tốc – thời gian. Đó là đổ thị tương ứng với công thức
v=vo+at
Đồ thị có dạng một đoạn thẳng như sau:
3. Công thức liên hệ giữa 3 đại lượng vận tốc, gia tốc và quãng đường:
Công thức liên hệ giũa 3 đại lương được biểu thị như sau: v2−v2o=2a.s
Trong đó
a là gia tốc
v là vận tốc cuối cùng
vo là vận tốc ban đầu
s là quãng đường đi được.
Công thức này cho phép ta tính toán được một trong các thông số khi biết các thông số còn lại và trong trường hợp chuyển động thẳng nhanh dần.
4. Phương trình chuyển động thẳng nhanh dần đều và công thức tính quãng đường đi được:
4.1. Công thức tính quãng đường đi được:
Tốc độ trung bình của một vật chuyển động có công thức
Vtb=s/t
Quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều được tính với công thức sau
s=vot+½ at2
Qua công thức này cho ta thấy được quãng đường đi được trong chuyển động thẳng nhanh dần đều là một hàm số bậc hai của thời gian.
4.2. Phương trình chuyển động thẳng nhanh dần đều:
x=xo+vot+½ at2
Trong đó
x là vị trí hiện tại của vật
xo là vị trí ban đầu của vật
vo là vận tốc ban đầu của vật
t là thời gian
a là gia tốc
Phương trình này là quá trình chuyển động thẳng nhanh dần đều, trong đó gia tốc không thay đổi. Phương trình này dự đoán sự di chuyển của một vật trong quá trình này.
5. Bài tập củng cố kiến thức:
1.Một vật trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 5m, nghiêng góc 30 độ so với phương ngang. Coi ma sát trên mặt nghiêng là không đáng kể. Đến chân mặt phẳng nghiêng, vật sẽ tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang trong thời gian là bao nhiêu ? Biết hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng ngang là k = 0,2. Lấy g = 10m/s
2.Một đoàn tàu đang chuyển động với v0 = 72km/h thìhãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt v1 = 54km/h.
a/ Sau bao lâu kể từ lúc hãm phanh thì tàu đạt v = 36km/h và sau bao lâu thì dừng hẳn.
b/ Tính quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại.
3.Một xe lửa dừng lại hẳn sau 20s kể từ lúc bắt đầu hãm phanh. Trong thời gian đó xe chạy được 120m. Tính vận tốc của xe lúc bắt đầu hãm phanh và gia tốc của xe.
4.Một chiếc xe lửa chuyển động trên đoạn thẳng qua điểm A với v = 20m/s, a = 2m/s2. Tại B cách A 100m. Tìm vận tốc của xe.
5.Một chiếc canô chạy với v = 16m/s, a = 2m/s2 cho đến khi đạt được v = 24m/s thì bắt đầu giảm tốc độ cho đến khi dừng hẳn. Biết canô bắt đầu tăng vận tốc cho đến khi dừng hẳn là 10s. Hỏi quãng đường canô đã chạy.
6. Lúc 8 giờ hai vật chuyển động ngược chiều nhau trên quãng đường AB dài 560m. Tại A một vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc 0,2 m/s2. Tại B vật hai chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4 m/s2. Biết tại A vật một có vận tốc ban đầu 10 m/s, tại B vật hai bắt đầu chuyển động từ vị trí đứng yên.
a) Viết phương trình chuyển động của hai vật
b) Xác định thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau.
7. Một ô tô chuyển động thẳng nhanh dần đều với
v0=10,8km/h. Trog giây thứ 6 xe đi được quãng đường 14m.
a) Tính gia tốc của xe
b) Tính quãng đường xe đi được trong 10 giây đầu tiên
8. 1 vật chuyển động thẳng nhanh dần đều không vận tốc đầu trên AB=80m .Chia AB thành hai đoạn AM , MB sao cho thời gian đi trên 2 quãng đường này như nhau , tính độ dài AM,MB
9.Một vật có khối lượng 50kg, bắt đầu chuyển động nhanh dần đều và sau khi đi được 1m thì có vận tốc 0.5m/s. Tính lực tác dụng vào vật.
10.Một đoàn tàu chuẩn bị vào ga, đang chuyển động đều với vận tốc 72 km/h thì bắt đầu hãm phanh, sau khi đi được 40s thì dừng hẳn.
a) Tính gia tốc của tàu.
b) Tính quãng đường tàu đi được kể từ khi hãm phanh
11. Một viên bi chuyển động thẳng Nhanh dần đều trên 1 mặt phẳng nghiêng không vận tốc ban đầu, với gia tốc 1 m/s2 .
a) Tính quãng đường viên bi đi được trong giây thứ 4.
b) Tính vận tốc của viên bi ở cuối giây thứ 4 đó
12.Một xe máy đang chạy với vận tốc 54 km/h trên đoạn đường thẳng thì người lái xe hãm phanh cho xe chuyển động Chậm dần đều, sau thời gian 10s vận tốc của xe còn 46.8 km/h.
a) Tính gia tốc của xe.
b) Sau bao lâu thì tàu dừng hẳn.
c) Tính quãng đường mà xe đi được từ khi hãm phanh tới khi dừng hẳn
13. Một vật đang chuyển độngvới vận tốc v0 thì đột ngột giảm tốc và Chuyển động Chậm dần đều với gia tốc 1.5 m/s2 , sau 10s kể từ khi giảm tốc vận tốc của vật còn 10 m/s .
a) Tính vận tốc ban đầu của vật.
b) Tính quãng đường vật đi được trong 10s đó.
14.Vật một xuất phát lúc 7h30 từ A chuyển động nhanh dần đều với vận tốc ban đâu 2m/s, gia tốc 1m/s^2 hướng về B. Sau 2 giây, vật thứ hai xuất phát từ B chuyển động thẳng nhanh dần đều về A với gia tốc 2m/s^2. khoảng cách AB=134m
a. Tìm thời điểm và vị trí hai xe gặp nhau
b. Tìm điểm khoảng cách giữa hai vật là 50m
15.Sau 20s, đoàn tàu giảm vận tốc từ 72 km/h xuống còn 36 km/h. Sau đó chuyển động thẳng đều trong 30s. Cuối cùng chuyển động chậm dần đều và đi thêm 400m nữa thì dừng lại.
A. Tính gia tốc từng giai đoạn
b. Tính tốc độ trung bình trên toàn bộ quãng đường
16. 1 ô tô dừng hẳn sau 10s kể từ khi tắt máy. Sau 5s kể từ khi tắt máy ô tô đi được 37,5 m. Tìm gia tốc và quãng đường nó đi được từ lúc tắt máy tới khi dừng hẳn
17.Ô tô chuyển động đi qua A với vân tốc v0 thì tăng tốc chuyển động nhanh dần đều đến B có vận tốc 50,4 km/h và có vận tốc 72 km/h khi tới C. Biết quãng đường AB= 2/3 BC. Tính vận tốc v0 và gia tốc của ô tô.
18.1 xe chuyển động nhanh dần đều với
v0= 18 km/h. Trong giây thứ 5 đi được 5,45 m. Tính:
a. Gia tốc của xe
b. Quãng đường xe đi được trong giây thứ 10
c. Quãng đường xe đi được trong 20s đầu
19. 1 vật chuyển động nhanh dần đều, trong giây thứ tư đi được 5,5 m. Trong giây thứ 5 đi được 6,5 m. Tính gia tốc a.
1 ô tô chuyển động biến đổi đều. Trong 5s cuối trước khi dừng hẳn thì đi được 3,125 m. Tìm gia tốc.
20. 1 xe chuyển động chậm dần đều. Quãng đường xe đi được trong 2s đầu dài hơn quãng đường đi được trong 2s cuối là 36m. Quãng đường giữa 2 khoảng thời gian trên là 160m. Tìm thời gian cho đến khi dừng hẳn.
