SGK Vật Lí 10 - Bài 2. Chuyển động thẳng đều

  • Bài 2. Chuyển động thẳng đều trang 1
  • Bài 2. Chuyển động thẳng đều trang 2
  • Bài 2. Chuyển động thẳng đều trang 3
  • Bài 2. Chuyển động thẳng đều trang 4
7 Chuyển động thẳng đểu
Dùng tăm tạo ra một giọt nước rất nhó trên mặt một bình chia độ đựng dầu ăn (Hình 2.1). Giọt nước sẽ chuyển động thẳng đều xuống phía dưới. Vậy, chuyển động thẳng đều là gì ? Làm thế nào đế kiếm tra xem chuyển động cúa giọt nước có thực sự là chuyển động thắng đều hay không ?
Hình 2.1
M,	M2
o X, s x2 X
Hình 2.2
Bã Dựa vào giờ tàu ở Bảng 1.1, hãy tính tốc độ trung bình của đoàn tàu trẽn đường Hà Nội - Sài Gòn, biết con đường này dài 1 726 km và coi như thẳng.
- CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU
Giả sử có một chất điểm (vật) chuyển động trên một trục Ox ; lấy chiều chuyển động là chiều dương (Hình 2.2). Ta chỉ xét chuyển động của vật theo một chiều nhất định. Tại thời điểm íp vật đi qua điểm Mị có toạ- độ Xị. Tại thời điểm t2, vật đi qua điểm
có toạ độ x2.
Ta sử dụng các khái niệm sau :
Thời gian chuyển động của vật trên quãng đường M\M2 là : r = G - fj.
Quãng đường đi được của vật trong thời gian t là :
5 = x2 -	.
Ví dụ : Nếu Xị - 5 m, x2 = 8 m thì s = 8 m - 5 m = 3 m.
Tốc độ trung bình
ở lớp 8 ta đã biết :
,	Quãng đường đi được
Tốc độ trung bình - —7—-	 j-—
Thời gian chuyên động
"tb = 7	(2.1)
Đơn vị của tốc độ trung bình là mét trên giây (kí hiệu m/s), ngoài ra người ta còn dùng đơn vị kilômét trên giờ (km/h),... HI
Trong ví dụ trên, nếu thời gian chuyển động là t = 1 s thì tốc độ trung bình của vật là 3 m/s.
Tốc độ trung bình cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động.
Chuyển động thẳng đều
Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.
Trong chuyển động thẳng đều, khi nói tốc đọ của xe trên một quãng đường hoặc trong một khoảng thòi gian nào đó thì ta hiểu đó là tốc độ trung bình.
Quãng đuòng đi đuọc trong chuyến động thẳng đều
Từ công thức (2.1) ta suy ra công thức tính quãng đường đi được s trong chuyển động thẳng đều :
s = M = ut	(2.2)
V là tốc độ của vật.
Trong chuyển động thẳng đều, quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
- PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG VÀ ĐỔ THỊ TOẠ pộ - THỜI GIAN CÙA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU
Phuong trình chuyển động thẳng đều
Giả sử có một chất điểm M, xuất phát từ một điểm A trên đường thẳng Ox, chuyển động thẳng đều theo phương Ox với tốc độ V (Hình 2.3). Điểm A cách gốc o một khoảng OA - Xq. Lấy mốc thời gian là lúc chất điểm bắt đầu chuyển động. Toạ độ của chất điểm sau thời gian chuyển động t sẽ là :
X = x0 + 5 = ÃQ + vt	(2.3)
km/h'
m/s
Người đi bộ
4
= 1,1
Xe đạp
12
= 3,3
ô tô đi trong thành phố
40
= 11
Máy bay chở khách
800
= 220
Vệ tinh nhân tạo
28 000
= 7 777
Bảng 2.1
Một vài ví dụ vể tốc độ trung bình.
Tốc độ trung bình
OA	M	X
Hình 2.3
Phương trình (2.3) gọi là phương trình chuyển động thẳng đều của chất điểm M.
Đồ thị toạ độ - thời gian của chuyển động thẳng đều
Giả sử có một người đi xe đạp, xuất phát từ địa điểm A, cách gốc toạ độ ớ là 5 km, chuyển động thẳng đều theo hướng Ox vối vận tốc 10 km/h.
Phương trình chuyển động của xe đạp là :
X = 5 + 10r
với X tính bằng kilômét và t tính bằng giờ. Ta hãy tìm cách biểu diễn sự phụ thuộc của X vào t bằng đồ thị.
Bảng (x, t)
Trước hết ta phải lập bảng các giá trị tương ứng giữa X và t, gọi tắt là bảng (x, 0, dưới đây :
f(h)
0
1	2	3	4	5
6
X (km)
5
15	25	35	45	55
65
Đồ thị toạ độ - thời gian
Vẽ hai trục vuông góc : trục hoành là trục thời gian (mỗi độ chia ứng với 1 giờ); trục tung là trục toạ độ (mỗi độ chia ứng với 10 km). Ta gọi hai trục này là hệ trục (x, í). Trên hệ trục (x, r), ta hãy chấm các điểm có X và t tương ứng trong bảng (x, r). Nối các điểm đó với nhau, ta được một đoạn thẳng (Hình 2.4) ; đoạn thẳng này có thể kéo dài thêm về bên phải. Hình 2.4 mà ta thu được gọi là đồ thị toạ độ - thời gian của chuyển động thẳng đều đã cho.
Đồ thị toạ độ - thời gian biểu diễn sự phụ thuộc của toạ độ của vật chuyển động vào thời gian.
Tốc độ trung bình cùa một chuyển động cho biết múc độ nhanh, chậm của chuyển động, s •
tb t
Đon vị đo tốc độ trung bình là m/s hoặc km/h...
Chuyển động thẳng đều có quỹ đạo là đuòng thẳng và có.tốc độ trung binh như nhau trên mọi quãng đuòng.
Công thúc tính quãng đuòng đi đuọc của chuyển động thẳng đều : 5 = vt Phuong trình chuyển động của chuyển động thẳng đểu : X = *0 + vt
CÂU HÓI VÀ BÀI TẬP
Ss9
Chuyển động thẳng đéu là gì ?
Nêu những đặc điểm của chuyển động thẳng đều.
Tốc độ trung bình là gì ?
Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đéu.
Nêu cách vẽ đồ thị toạ độ - thời gian của một chuyển động thẳng đểu.
Trong chuyển động thẳng đểu
quãng đường đi được s tỉ lệ nghịch với tốc độ V.
toạ độ X tỉ lệ thuận với tốc độ V.
c. toạ độ X tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
D. quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
Chọn đáp án đúng.
Chỉ ra câu sai.
Chuyển động thẳng đểu có những đặc điểm sau:
Quỹ đạo là một đường thẳng ;
Vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kì;
c. Tốc độ trung bình trên mọi quãng đường là như nhau;
D. Tốc độ không đổi từ lúc xuất phát đến lúc dừng lại.
Đổ thị toạ độ - thời gian trong chuyển động thẳng của một chiếc xe có dạng như ở Hình 2.5. Trong khoảng thời gian nào xe chuyển động thẳng đều ?
Chỉ trong khoảng thời gian từ 0 đến
Chỉ trong khoảng thời gian từ í, đến t2.
c. Trong khoảng thời gian từ 0 đến í2.
D. Không có lúc nào xe chuyển động thẳng đều.
Trên một đường thẳng, tại hai điểm A và B cách nhau 10km, có hai ô tô xuất phát cùng lúc và chuyển động cùng chiều, ô tô xuất phát từ A có tốc độ 60 km/h và ô tô xuất phát từ B có tốc độ 40 km/h.
Lấy gốc toạ độ ở A, gốc thời gian là lúc xuất phát, hãy viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của hai xe.
Vẽ đồ thị toạ độ - thời gian của hai xe trên cùng một hệ trục (x, í).
Dựa vào đồ thị toạ độ - thời gian để xác định vị trí và thời điểm mà xe A đuổi kịp xe 6.
Một ô tô tải xuất phát từ thành phố H chuyển động thẳng đều vế phía thành phố p với tốc độ 60 km/h. Khi đến thành phố D cách H 60 km thì xe dừng lại 1 giờ. Sau đó xe tiếp tục chuyển động đều về phía p với tốc độ 40 km/h. Con đường H - p coi như thẳng và dài 100 km.
Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của ô tô trên hai quãng đường H - D và D - p. Gốc toạ độ lấy ở H. Gốc thời gian là lúc xe xuất phát từ H.
Vẽ đồ thị toạ độ - thời gian của xe trên cả con đường H - p.
Dựa vào đồ thị, xác định thời điểm xe đến p.
Kiểm tra kết quả của câu c) bằng phép tính.