Với loạt bài Công thức tính vận tốc trung bình Vật Lí lớp 10 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 10.
Bài viết Công thức tính vận tốc trung bình hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính vận tốc trung bình Vật Lí 10.
1. Định nghĩa
- Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường.
- Ở lớp 8, công thức vận tốc trung bình được sử dụng trong chuyển động không đều:
Vận tốc trung bình của một chuyển động không đều trên một quãng đường được tính bằng công thức:
- Ở lớp 10: Trong chuyển động thẳng, vectơ vận tốc trung bình
2. Công thức
- Chọn trục tọa độ Ox trùng với đường thẳng quỹ đạo thì giá trị đại số của vectơ vận tốc trung bình bằng:
Trong đó:
- x1, x2: tọa độ của chất điểm tại các thời điểm t1, t2
+ Δx là độ dời của vật trong khoảng thời gian từ t1 đến t2
- Từ công thức tính vận tốc trung bình, ta có thể tính:
+ Thời gian đi được:
+ Quãng đường đi được: Δx = vtb.Δt
3. Kiến thức mở rộng
- Nếu chất điểm chuyển động theo một chiều và lấy chiều đó làm chiều dương của trục tọa độ thì độ dời trùng với quãng đường đi được.
- Phân biệt giữa quãng đường đi được và độ dời:
+ Quãng đường đi được:
+ Độ dời = độ biến thiên tọa độ = tọa độ cuối - tọa độ đầu
- Bài tập minh họa
Câu 1: Một ô tô chuyển động trên đoạn đường AB. Nửa quãng đường đầu ô tô đi với vận tốc 60 km/h, nửa quãng đường còn lại ô tô đi với nửa thời gian đầu với vận tốc 40 km/h, nửa thời gian sau đi với vận tốc 20 km/h. Xác định vận tốc trung bình cả cả quãng đường AB.
Lời giải:
Giai đoạn 1:
Giai đoạn 2: S2 = v2.t2 = 40.t2
Giai đoạn 3:
Câu 2: Một ôtô chuyển động trên đoạn đường MN. Trong một phần hai quãng đường đầu đi với v = 40km/h. Trong một phần hai quãng đường còn lại đi trong một phần hai thời gian đầu với v = 75km/h và trong một phần hai thời gian cuối đi với v = 45km/h. Tính vận tốc trung bình trên đoạn MN.
Vận tốc là đại lượng quen thuộc trong cuộc sống, trong những môn thể thao như đua xe, chạy điền kinh, bơi lội… Vậy vận tốc là gì? Công thức tính vận tốc, cách tính quãng đường và thời gian chính xác là như nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về đại lượng này, từ đó áp dụng trong công việc, cuộc sống nhé.
Vận tốc là gì?
Vận tốc là một đại lượng được dùng để mô tả mức độ chuyển động nhanh hay chậm.
Vận tốc sẽ được xác định dựa trên quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.
Vận tốc được biểu diễn theo vectơ, chiều vectơ hiển thị là chiều chuyển động. Độ dài của vectơ sẽ cho ta biết tốc độ nhanh hoặc chậm của chuyển động.
Đơn vị của vận tốc km/h, m/s, km/s… phụ thuộc vào đơn vị của quãng đường và thời gian đang xét.
Sự khác biệt giữa tốc độ và vận tốc
Nhiều người thường nhầm lẫn vận tốc và tốc độ là 1. Nhưng thực tế, 2 đại lượng này hoàn toàn khác nhau.
Cơ sở để so sánhTốc độVận tốcÝ nghĩaTốc độ đề cập đến khoảng cách được bao phủ bởi một đối tượng trong đơn vị thời gian.Vận tốc đề cập đến sự dịch chuyển của vật thể trong thời gian đơn vị.Xác địnhLàm thế nào nhanh chóng một cái gì đó đang di chuyển?Theo hướng nào một cái gì đó đang di chuyển?Số lượngSố lượng vô hướngSố lượng VetorChỉ raSự nhanh chóng của đối tượng.Nhanh chóng và vị trí của đối tượng.Tỷ lệThay đổi khoảng cáchThay đổi dịch chuyểnKhi cơ thể trở về vị trí ban đầuSẽ không bằng khôngSẽ là số khôngVật di chuyểnTốc độ của đối tượng di chuyển không bao giờ có thể là tiêu cực.Vận tốc của vật chuyển động có thể dương, âm hoặc bằng không.
Công thức tính vận tốc
Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc sẽ được tính theo công thức:
Trong đó ta có:
- v là vận tốc
- s là quãng đường đi được
- t là thời gian vật di chuyển
Công thức tính quãng đường
Áp dụng từ công thức tính vận tốc chúng ta có thể dễ dàng tính được 2 đại lượng quãng đường và thời gian.
Khi biết được vận tốc, thời gian ta có công thức tính quãng đường:
Công thức tính thời gian
Khi biết được vận tốc, quãng đường ta có công thức tính thời gian:
Thời gian vật đi được bằng tỉ số giữa quãng đường vật đi được và vận tốc của vật trong khoảng thời gian đó:
Trong đó:
- t: thời gian vật đi được [s hoặc giờ]
- s: quãng đường vật đi được [m hoặc km]
- v: vận tốc của vật chuyển động thẳng đều trên quãng đường đi [m/s hoặc km/h]
- vtb: tốc độ trung bình của vật trên quãng đường đi m/s hoặc km/h]
Bài toán về tính vận tốc
Bài 1: Quãng đường AB dài 135 km. Ô tô đi từ A đến B hết 2 giờ 30 phút. Tính vận tốc của ô tô, biết dọc đường ô tô nghỉ 15 phút.
Giải:
Thời gian ô tô đi quãng đường AB [không kể thời gian nghỉ] là:
2 giờ 30 phút – 15 phút = 2 giờ 15 phút
Đổi: 2 giờ 15 phút = 2,25 giờ
Vận tốc của ô tô là:
135 : 2,25 = 60 [km/giờ]
Bài 2: Cùng trên một quãng đường 24 km, ô tô đi hết 24 phút còn lại còn xe máy đi hết 36 phút. Hỏi vận tốc xe nào lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu km/h?
Giải:
Đổi 24 phút = 0,4 giờ
36 phút = 0,6 giờ
Vận tốc của ô tô là :
24 : 0,4 = 60 [km/giờ]
Vận tốc của xe máy là:
24 : 0,6 = 40 [km/giờ]
Vận tốc của ô tô lớn hơn vận tốc của xe máy và lớn hơn là:
60 – 40 = 20 [km/ giờ]
Bài 3: Một ô tô đi từ A lúc 12 giờ 15 phút và đến B lúc 17 giờ 35 phút. Dọc đường ô tô nghỉ trong 1 giờ 5 phút . Hãy tính vận tốc của ô tô, biết quãng đường AB dài 170 km.