SGK Vật Lí 10 - Bài 1. Chuyển động cơ

  • Bài 1. Chuyển động cơ trang 1
  • Bài 1. Chuyển động cơ trang 2
  • Bài 1. Chuyển động cơ trang 3
  • Bài 1. Chuyển động cơ trang 4
Chuyển động cơ
Cho biết (một cách gần đúng):
Đường kính của Mặt Trời:
1 400 000 km.
Đường kính của Trái Đất:
12 000 km.
Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời: 150 000 000 km.
Nếu vẽ đường đi của Trái Đất quanh Mặt Trời là một đường tròn, đường kính 15 cm thì hình vẽ Trái Đất và Mặt Trời sẽ là những hình tròn có đường kính bao nhiêu xentimét ?
Có thể coi Trái Đất như một chất điểm trong hệ Mặt Trời được không ?
- CHUYỂN ĐỘNG cơ. CHẤT ĐIỂM
Chuyền động cơ
Chuyển động cơ của một vật (gọi tắt là chuyển động) là sự thay đổi vị trí của vật đó^so với'các vật khác theo thời gian.
Chất điểm
Một ô tô tải dài 4 m đang chạy trên đường Hà Nội - Hải Phòng, dài 105 km. Nếu phải chỉ vị trí của ô tô trên đường đi trong một bản đồ thì ta chỉ có thể vẽ được bằng một chấm (một điểm). Đó là vì chiều dài của ô tô chưa bằng bốn phần mười vạn chiều dài con đường. Ô tô được coi là một chất điểm trên đường Hà Nội - Hải Phòng. BO
Một vật chuyển động được coi là một chất điểm nếu kích thước của nó rất nhỏ so với độ dài đường đi (hoặc so với những khoảng cách mà ta để cập đến).
Khi một vật được coi là chất điểm thì khối lượng của vật coi như tập trung tại chất điểm đó.
Các vật mà ta nói đến trong chương này đều coi là những chất điểm.
Quỹ đạo
Tập hợp tất cả các vị trí của một chất điểm chuyển động tạo ra một đường nhất định. Đường đó gọi là quỹ đạo của chuyển động.
Hình 1.1
B3 Có thể lấy vật nào làm mốc để xác định vị trí một chiếc tàu thuỷ đang chạy trên sông ?
Hãy cho biết các toạ độ của điểm M nằm chính giữa một bức tường hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = 5 m, và cạnh AD = 4 m (Hình 1.4). Lấy trục Ox dọc theo ẢB, trục òy dọc theo AD.
- CÁCH XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÙA VẬT TRONG KHÔNG GIAN
Vật làm mốc và thuóc đo
Cột cây số trên Hình 1.1 cho biết ta đang cách Phủ Lý 49 km. Trong trường hợp này ta đã lấy một cột cây số ở Phủ Lý là vật làm mốc. Khoảng cách từ cột cây số đến vật làm mốc đã được đo trước. Vật làm mốc được coi là đứng yên. H3
Vậy, nếu đã biết đường đi (quỹ đạo) của vật, ta chỉ cần chọn một vật làm mốc và một chiều dương trên đường đó là có thể xác định được chính xác vị trí của vật bằng cách dùng một cái thước đo chiều dài đoạn đường từ vật làm mốc đêh vật (Hình 1.2).
Hệ toạ độ
Muốn chỉ rõ cho người thợ biết chính xác một điểm M cần khoan trên tường để đóng đinh, cần nói rõ điểm đó nằm trên mặt tường nào, cách mép sàrí và mép tường bên trái bao nhiêu mét. Hai đường Ox ở mép sàn và Oy ở mép tường bên trái vuông góc với nhau tạo thành một hệ trục toạ độ vuông góc (gọi tắt là hệ toạ độ) trên mặt tường. Điểm o là gốc toạ độ.
Muốn xác định vị trí của điểm M ta làm như sau :
Chọn chiều dương trên các trục Ox và Oy ;
Chiếu vuông góc điểm M xuống hai trục toạ độ Ox và Oy, ta được các điểm H vằl (Hình 1.3).
Vị trí điểm M trên mặt tường sẽ được xác định bằng hai toạ độ là : X = OH và y = OI. Hai toạ độ này là hai đại lượng đại số. S3
Để xác định X và y ta phải dùng thước. Tuy nhiên, có thể dùng thước để chia độ sẵn trên hai trục Ox và Oy và quan niệm hệ toạ độ là hệ hai trục đã được chia độ.
Bang giờ tàu
Hà Nội
19 giờ óo phút
Nam Định
20 giờ 56 phút
Thanh Hoá
22 giờ 31 phút
Vinh
0 giờ 53 phút
Đồng Hới
4 giờ 42 phút
Đông Hà
6 giờ 44 phút
Huế
8 giờ 05 phút
Đà Nang
10 giờ 54 phút
Tam Kỳ
12 giờ 26 phút
Quảng Ngãi
13 giở 37 phút
Diêu Trì
16 giờ 31 phút
Tuy Hoà
18 giờ 25 phút
Nha Trang
20 giờ 26 phút
Tháp Chàm
22 giờ 05 phút
Sài Gòn
4 giờ 00 phút
Bảng 1.1
K Hãy tính xem đoàn tàu chạy từ ga Hà Nội đến ga Sài Gòn trong bao lâu ?
- CÁCH XÁC ĐỊNH THỜI GIAN TRONG CHUYỂN ĐỘNG
Mốc thời gian và đổng hổ
Để mô tả chuyển động của một vật, ta phải biết toạ độ của vật đó ở những thời điểm khác nhau. Muốn thế, ta phải chỉ rõ mốc thời gian (hoặc gốc thời gian'), tức là thời điểm mà ta bắt đầu đo thời gian và phải đo khoảng thời gian ưôi đi kể từ mốc thời gian bằng một chiẽc đồng hồ.
Thời điểm và thời gian
Bảng giờ tàu (Bảrig 1.1) cho ta biết thời điểm mà đoàn tàu có mặt ở các ga. Nếu bỏ qua thời gian tàu đỗ lại ở các ga thì ta có thể tính được khoảng thời gian tàu chạy từ ga nọ đến ga kia.
Nếu lấy mốc thời gian là thời điểm vật bắt đầu chuyển động (thời điểm 0) thì số chỉ của thời điểm sẽ trùng với số đo khoảng thời gian đã trôi qua kể từ mốc thời gian. SI
- HỆ QUY CHIÊU
Một hệ quy chiếu gồm :
một vật làm mốc, một hệ toạ độ gắn vói vật làm mốc ;
một mốc thời gian và một đồng hồ.
Trong nhiều bài toán cơ học, nhiều khi nói về hệ quy chiếu, người ta chỉ đề cập đến hệ toạ độ, vật làm mốc và mốc thời gian mà không cần nói đến đồng hồ.
Chuyển động của một vật là sựthay đổi vị trí của vật đó so với các vật khác theo thời gian.
Nhũng vật có kích thước rất nhỏ so với độ dằi đường đi (hoặc với nhũng khoảng cách mà ta đề cập đến), được coi là nhũng chất điểm. Chất điểm có khối lượng là khối lượng cùa vật.
Để xác định vị trí của một vật, ta cần chọn một vật làm mốc, một hệ trục toa độ gắn vói vật làm mốc đó để xác định các toạ độ cùa vật Trong truòng họp đã biết rõ quỹ đạo thì chì can chọn một vật làm mốc và một chiều duong trên quỹ đạo đó.
Để xác định thoi gian trong chuyển động ta cần chọn một mốc thời gian (hay gốc thời gian) và dùng một đồng hồ để đo thời gian.
Hệ quy chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ toạ độ, mốc thời gian và đồng hồ.
CÀU HỎI VÀ BÀI TẬP
821
KeS
Chất điểm là gì ?
Nêu cách xác định vị trí của một ô tô trên một quốc lộ,
Nêu cách xác định vị trí của một vật trên một mặt phẳng.
Phân biệt hệ toạ độ và hệ quy chiếu.
Trựờng hợp nào dưới đây có thể coi vật là chất điểm ?
Trái Đất trong chuyển động tự quay quanh mình nó.
Hai hòn bi lúc va chạm với nhau.
c. Người nhảy cầu lúc đang rơi xuống nước. D. Giọt nước mưa lúc đang rơi.
Một người chỉ đường cho một khách du lịch như sau : “ông hãy đi dọc theo phố này đến bờ một hồ lớn. Đứng tại đó, nhìn sang bên kia hồ theo hướng Tây Bắc, ông sẽ thấy toà nhà của khách sạn S”. Người chỉ đường đã xác định vị trí của khách, sạn s theo cách nào ?
Cách dùng đường đi và vật làm mốc.
Cách dùng các trục toạ độ. c. Dùng cả hai cách A và B.
D. Không dùng cả hai cách A và B.
Trong các cách chọn hệ trục toạ độ và mốc thời gian dưới đây, cách nào thích hợp nhất để xác định vị trí của một máy bay đang bay trên đường dài ?
Khoảng cách đến ba sân bay lớn ; t = 0 là lúc máy bay cất cánh.
Khoảng cách đến ba sân bay lớn ; í = 0 là 0 giờ quốc tế.
c. Kinh độ, vĩ độ địa lí và độ cao của máy bay; t = 0 là lúc máy bay cất cậnh.
D. Kinh độ, vĩ độ địa lí và độ cao của máy bay; í = 0 là 0 giờ quốc tế.
Để xác định vị trí của một tàu biển giữa đại dương, người ta dùng những toạ độ nào ?
9*. Nếu lấy mốc thời gian là lúc 5 giờ 15 phút thì sau ít nhất bao lâu kim phút đuổi kịp kim giờ ?
Mình đã bay đưọc 10 giờ.
Anh áy đã bay đuọc hon 10 giò rói.
Hình 1.5. Trong các hệ quy chiếu khác nhau, thời gian trôi khác nhau.
THỜI GIAN
Chúng ta thường nghĩ thời gian trôi đi ở đâu cũng như nhau : Một phút trên con tàu vũ trụ cũng dài bằng một phút trên Trái Đất. Tuy nhiên, trong Thuyết tương đối, người ta đã chứng minh được rằng, trong con tàu vũ trụ thời gian trôi chậm hơn trên Trái Đất. Chẳng hạn như nếu có một phản ứng hoá học xảy ra trong 1 phút đối với người ngồi trong con tàu vũ trụ thì người ở trên Trái Đất sẽ thấy phản ứng đó xảy ra trong hơn 1 phút.
Trong các hệ quy chiếu khác nhau, thời gian trôi khác nhau. Đây không còn là một dự đoán lí thuyết mà đã được nhiều sự kiện thực nghiêm gián tiếp xác nhận.