Vận tốc là một đại lượng vật lý mô tả mức độ nhanh hay chậm của chuyển động. Đây là một trong những kiến thức quan trọng trong chương trình học môn Vật lí 8. Trong bài viết dưới đây Download.vn sẽ giới thiệu đến các bạn toàn bộ kiến thức về vận tốc như: định nghĩa, công thức tính vận tốc, công thức tính vận tốc trung bình, đơn vị vận tốc và một số bài tập kèm theo. Qua tài liệu này các bạn lớp 8 sẽ nắm vững được kiến thức về công thức tính vận tốc để giải nhanh các bài tập vật lí. Vận tốc là đại lượng mô tả mức độ nhanh chậm và chiều của chuyển động. Vận tốc được xác định dựa trên đường đi được trong một đơn vị thời gian. Vận tốc được biểu diễn bởi vectơ, độ dài của vectơ vận tốc cho biết tốc độ nhanh hay chậm của chuyển động, chiều của vectơ hiển thị chiều của chuyển động. Hiểu theo cách đơn giản: Vận tốc là quãng đường vật di chuyển được trong 1 giây. Độ lớn của vận tốc cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động và được tính bằng độ dài quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian. Từ công thức tính vận tốc, bạn có thể tính được 2 đại lượng quãng đường, thời gian. Công thức tính quãng đường khi biết được vận tốc và thời gian: s= v.t Ví dụ: Một xe ô tô đi một quãng đường dài 250km trong vòng 5 giờ. Vận tốc của ô tô là = 50 km/h. Người ta định nghĩa vận tốc trung bình là tỉ số giữa sự thay đổi vị trí của vật trong khoảng thời gian đang xét và khoảng thời gian đó. Vận tốc góc là đại lượng vectơ thể hiện mức độ thay đổi theo thời gian vị trí góc của vật và hướng của sự chuyển động này khi vật chuyển động quay tròn đều. Vận tốc tức thời cho biết mức độ nhanh chậm của chuyển động của vật tại một điểm bất kỳ trên đường đi. - Đơn vị của vận tốc phụ thuộc vào đơn vị độ dài và đơn vị thời gian. - Đơn vị hợp pháp của vận tốc là mét trên giây [m/s] và kilômét trên giờ [km/h]
- Độ lớn của vận tốc được đo bằng dụng cụ gọi là tốc kế [hay đồng hồ vận tốc]. Tốc kế thường gắn trên xe ô tô, xe máy để đo vận tốc chuyển động của xe. - Độ lớn của vận tốc được đo bằng dụng cụ gọi là tốc kế [hay đồng hồ vận tốc]. Tốc kế thường gắn trên xe ô tô, xe máy để đo vận tốc chuyển động của xe. Lưu ý: + Trong hàng hải người ta thường dùng “nút” làm đơn vị đo vận tốc: 1 nút = 1 hải lý/h = 1,852 km/h = 0,514 m/s hay 1m/s = nút. + Vận tốc ánh sáng: 300.000 km/s. • Đơn vị độ dài người ta còn dùng là “năm ánh sáng”. • Năm ánh sáng là quãng đường ánh sáng truyền đi trong thời gian một năm. • Năm ánh sáng = 9,4608 . 1012 km ≈ 1016m. Ví dụ: Khoảng cách từ ngôi sao gần nhất đến Trái Đất là 4,3 năm ánh sáng [gần bằng 43 triệu tỉ mét]. 7. Sự khác nhau của vận tốc và tốc độNếu vận tốc là vectơ có hướng thì tốc độ lại là một đại lượng vô hướng. Tốc độ là độ lớn của vận tốc. Ví dụ, một xe máy chuyển động với vận tốc không đổi 40 km/h trên một đường tròn có tốc độ không đổi. Khi đi hết một đường tròn thì tốc độ của nó vẫn là 20 km/h, nhưng vận tốc của nó là 0 vì nó đi về vị trí ban đầu. 8. Bài tập tính vận tốcBài 1: Dụng cụ để xác định sự nhanh chậm của chuyển động của một vật gọi là A. vôn kế B. nhiệt kế C. tốc kế D. ampe kế Tốc kế là dụng cụ để xác định tốc độ tức là sự nhanh chậm của chuyển động của một vật ⇒ Đáp án C Bài 2: Độ lớn của vận tốc có thể cung cấp cho ta thông tin gì về chuyển động của vật? A. Cho biết hướng chuyển động của vật. B. Cho biết vật chuyển động theo quỹ đạo nào. C. Cho biết vật chuyển động nhanh hay chậm. D. Cho biết nguyên nhân vì sao vật lại chuyển động được. Độ lớn của vận tốc cho ta biết vật chuyển động nhanh hay chậm ⇒ Đáp án C Bài 3: Chuyển động của phân tử hiđro ở 0oC có vận tốc 1692 m/s, của vệ tinh nhân tạo của Trái Đất có vận tốc 28800 km/h. Hỏi chuyển động nào nhanh hơn? A. Chuyển động của phân tử hiđro nhanh hơn. B. Chuyển động của vệ tinh nhân tạo của Trái Đất nhanh hơn. C. Hai chuyển động bằng nhau. D. Tất cả đều sai. VH = 1692 m/s ⇒ VH < VD ⇒ Chuyển động của vệ tinh nhân tạo nhanh hơn ⇒ Đáp án B Bài 4: Đơn vị của vận tốc phụ thuộc vào A. đơn vị chiều dài B. đơn vị thời gian C. đơn vị chiều dài và đơn vị thời gian. D. các yếu tố khác. Đơn vị của vận tốc phụ thuộc vào đơn vị chiều dài và đơn vị thời gian ⇒ Đáp án C Bài 5: Trái Đất quay quanh Mặt Trời một vòng trong thời gian một năm [trung bình là 365 ngày]. Biết vận tốc quay của Trái Đất bằng 108000 km/h. Lấy π ≈ 3,14 thì giá trị trung bình bán kính quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời là: A. 145 000 000 km B. 150 000 000 km C. 150 649 682 km D. 149 300 000 km Trong một năm Trái Đất quay: s = v.t = 365.24.108000 = 946080000 km Bán kính Trái Đất: ⇒ Đáp án C Bài 6: Trong đêm tối từ lúc thấy tia chớp lóe sáng đến khi nghe thấy tiếng bom nổ khoảng 15 giây. Hỏi chỗ bom nổ cách người quan sát bao xa? Biết vận tốc truyền âm trong không khí bằng 340 m/s. A. 5100 m B. 5000 m C. 5200 m D. 5300 m Bom nổ cách người quan sát: s = v.t = 340.15 = 5100 m ⇒ Đáp án A 21:20:3403/08/2020 Vậy công thức tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều được viết như thế nào? thế nào là chuyển động đều và chuyển động không đều chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây. I. Chuyển động đều, chuyển động không đều • Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc không thay đổi theo thời gian * Ví dụ: chuyển động của đầu kim đồng hồ, của trái đất xung quanh mặt trời,... là các chuyển động đều • Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc thay đổi theo thời gian * Ví dụ: Chuyển động của ô tô, xe máy, tàu, thuyền,... * Câu C1 trang 12 SGK Vật Lý 8: Thả một bánh xe lăn trên máng nghiêng AD và máng ngang DF như hình [3.1 SGK]; Quan sát chuyển động của trục bánh xe và ghi quãng đường trục bánh xe lăn được sau những khoảng thời gian 3 giây liên tiếp ta được kết quả ở bảng sau đây: Tên quãng đường AB BC CD DE EF
Trên quãng đường nào chuyển động của trục bánh xe là chuyển động đều, chuyển động không đều? ° Lời giải: - Ta có bảng vận tốc: Tên quãng đường AB BC CD DE EF
- Chuyển động của bánh xe trên máng nghiêng AD là chuyển động không đều vì có vận tốc thay đổi theo thời gian. - Chuyển động của bánh xe trên máng ngang DF là chuyển động đều vì độ lớn vận tốc không thay đổi theo thời gian. * Câu C2 trang 12 SGK Vật Lý 8: Trong các chuyển động sau, chuyển động nào là chuyển động đều, không đều? a] Chuyển động của đầu cánh quạt máy khi quạt đang ổn định. b] Chuyển động của ô tô khi khởi hành. c] Chuyển động của xe đạp khi xuống dốc. d] Chuyển động của tàu hỏa khi vào ga. ° Lời giải: • a] là chuyển động đều. - Giải thích: Vì khi quạt quay ổn định thì vận tốc của cánh quạt có độ lớn không đổi theo thời gian.] • b], c], d] là những chuyển động không đều. - Giải thích: Vì khi khởi hành, xuống dốc hay vào ga thì vận tốc có độ lớn thay đổi theo thời gian [theo thứ tự là tăng dần, tăng dần và giảm dần]. II. Công thức tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều • Trung bình mỗi giây trục bánh xe lăn được bao nhiêu mét thì người ta nói vận tốc trung bình của trục bánh xe trên quãng đường đó là bấy nhiêu mét trên giấy. • Vận tốc trung bình của một chuyển động không đều trên một quãng đường được tính bằng công thức: trong đó: s là quãng đường đi được t là thời gian để đi hết quãng đường đó. * Câu C3 trang 12 SGK Vật Lý 8: Hãy tính độ lớn của vận tốc trung bình của trục bánh xe trên mỗi quãng đường từ A đến D. Trục bánh xe chuyển động nhanh lên hay chậm đi? ° Lời giải: - Vận tốc trung bình trên đoạn AB là: - Vận tốc trung bình trên đoạn BC là: - Vận tốc trung bình trên đoạn CD là: → Trục bánh xe chuyển động nhanh dần lên vì vận tốc trung bình tăng lên. III. Vận dụng công thức tính vận tốc trung bình, chuyển động đều, chuyển động không đều. * Câu C4 trang 12 SGK Vật Lý 8: Chuyển động của ô tô chạy từ Hà Nội đến Hải Phòng là chuyển động đều hay không đều? Tại sao? Khi nói ô tô chạy Hà Nội đến Hải Phòng với vận tốc 50 km/h là nói tới vận tốc nào? ° Lời giải: - Chuyển động của ô tô chạy từ Hà Nội đến Hải Phòng là chuyển động không đều vì trong quá trình chuyển động, xe có thể chạy nhanh hay chậm tùy từng thời điểm khác nhau. - Khi nói ô tô chạy từ Hà Nội đến Hải Phòng với vận tốc 50 km/h là nói tới vận tốc trung bình của xe. * Câu C5 trang 13 SGK Vật Lý 8: Một người đi xe đạp xuống một đoạn đường dốc dài 120m hết 30s. Khi hết dốc, xe lăn tiếp một quãng dường nằm ngang dài 60m trong 24s rồi dừng lại. Tính vận tốc trung bình của xe trên quãng đường dốc, trên quãng dường nằm ngang và trên cà hai quãng đường. * Tóm tắt: Quãng đường dốc s1 = 120; t1 = 30s Quãng đường nằm ngang s1 = 60; t1 = 24s Hỏi vận tốc v1; v2; v? ° Lời giải: - Vận tốc trung bình của xe trên quãng đường dốc là: - Vận tốc trung bình của xe trên quãng đường ngang là: - Vận tốc trung bình của xe trên cả hai quãng đường là: * Câu C6 trang 13 SGK Vật Lý 8: Một đoàn tàu chuyển động 5 giờ với vận tốc trung bình 30km/h. Tính quãng đường đoàn tàu đi được. * Tóm tắt: V = 30km/h; t = 5h; Hỏi S = ? ° Lời giải: - Quãng đường tàu đi được là: Từ công thức v = s/t ⇒ s = v.t = 30.5 = 150[km]. * Câu C7 trang 13 SGK Vật Lý 8: Xác định vận tốc trung bình của một học sinh khi chạy cự li 60 mét trong tiết thể dục theo đơn vị m/s và km/h. ° Lời giải: - Ta phải dùng đồng hồ bấm giây để xác định thời gian chạy cự li 60 m của học sinh. Giả sử thời gian chạy khi đó là t [s]. - Sử dụng công thức v = s/t để tính vận tốc của học sinh đó. - Nếu quãng đường s để đơn vị m, thời gian là giây [s] thì đơn vị của v là: m/s. - Sau đó đổi đơn vị đo từ m/s sang km/h. Ví dụ 1m/s = 3,6 km/h. Như vậy với nội dung bài này các em cần ghi nhớ chuyển động đều thì có vận tốc không đổi, chuyển động không đều thì vận tốc thay đổi [lúc nhanh, lúc chậm]. Công thức tính vận tốc trung bình của chuyển động không đều là vtb = s/t; từ đó có thể suy ra các công thức liên quan s = vtb.t hay t = s/vtb. Hy vọng với bài viết này các em đã hiểu rõ về chuyển động đều và chuyển động không đều, công thức để tính vận tính trung bình của chuyển động. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để được ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt. |
