– Trong đó:
v tb: là tốc độ trung bình
s: là quãng đường đi học
t: là thời gian chuyển động
* Ý nghĩa: Tốc độ trung bình cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động.
– 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.
* Công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng đều (được suy ra từ công thức tính vận tốc trung bình): s = vtb.t = v.t
⇒ Quãng đường đi được s trong chuyển động thẳng đều tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
II. Phương trình chuyển động và đồ thị tọa độ – Thời gian của chuyển động thẳng đều
⇒ Phương trình trên chính là phương trình chuyển động thẳng đều của chất điểm M.
2. Đồ thị tọa độ – Thời gian của chuyển động thẳng đều
* Đồ thị tọa độ – thời gian (x – t) là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tọa độ x theo thời gian t.
– Phương trình chuyển động của xe đạp là: x = 5 + 10t.
a) Lập bảng (x, t)
– Dựa vào phương trình chuyển động của xe đạp ta có bảng (x, t) sau:
b) Đồ thị tọa độ – thời gian
III. Bài tập về 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.
– Chuyển động thẳng đều có: Qũy đạo là một đường thẳng và tốc độ trung bình trên mọi đoạn đường là như nhau.
– Tốc độ trung bình là đại lượng đo bằng tỉ số giữa quãng đường vật đi được và thời gian chuyển động. Tốc độ trung bình cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động và được tính bằng công thức: v tb = s/t.
– Công thức tính quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều: S = v tb.t = v.t
– Phương trình chuyển động thẳng đều: x = x o + vt (với x o: tọa độ ban đầu)
– Từ phương trình chuyển động thẳng đều của vật có dạng: x = x o + vt (với ẩn là t) nên cách vẽ đồ thị giống với đồ thị hàm số bậc nhất y = ax + b.
– Bước 1: Viết phương trình chuyển động của vật. Ví dụ: x = 2 + 5t [x (km); t(h)]
– Bước 2: Lập bảng (x,t). Như ví dụ trên ta có
– Bước 3: Vẽ đồ thị
A. quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với tốc độ v.
B. tọa độ x tỉ lệ thuận với tốc độ v.
C. tọa 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.
¤ Đáp án đúng: D. quãng đường đi được S tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
– Trong chuyển động thẳng đều vận tốc không đổi trong suốt quá trình nên quãng đường đi được S tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t.
A. Quỹ đạo là một đường thẳng;
B. 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.
¤ Chọn đáp án: D. Tốc độ không đổi từ lúc xuất phát đến lúc dừng lại.
– Khi xuất phát thì vận tốc tăng còn khi dừng lại thì vận tốc giảm nên tốc độ phải thay đổi.
A. Chỉ trong khoảng thời gian từ 0 đến t 1.
B. Chỉ trong khoảng thời gian từ t 1 đến t 2.
C. Trong khoảng thời gian từ 0 đến t 2.
D. Không có lúc nào xe chuyển động thẳng đều.
¤ Chọn đáp án: A. Chỉ trong khoảng thời gian từ 0 đến t 1.
– Đồ thị tọa độ – thời gian của chuyển động thẳng đều là 1 đoạn thẳng. Đồ thị ứng đoạn từ t 1 đến t 2 cho thấy tọa độ x không thay đổi, tức vật đứng lại. Còn trong khoảng từ 0 đến t 1 ta thấy quãng đường và thời gian tỉ lệ thuận với nhau nên trong khoảng thời gian này xe chuyển động thẳng đều.
a) Lấy gốc tọa 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.
b) Vẽ đồ thị tọa độ – thời gian của hai xe trên cùng một hệ trục (x,t).
c) Dựa vào đồ thị tọa độ – thời gian để xác định vị trí và thời điểm mà xe A đuổi kịp xe B.
a) Công thức tính quãng đường đi được của 2 xe là :
– Phương trình chuyển động của 2 xe:
– Với S và x tính bằng km; t tính bằng giờ.
b) Vẽ đồ thị
c) Khi 2 xe gặp nhau thì tọa độ của chúng bằng nhau:
⇒ 20t = 10 ⇒ t = 0,5 h
⇒ x A = 60.0,5 = 30 km.
– Vậy điểm gặp nhau cách gốc tọa độ A một đoạn 30 km.
– Trên đồ thị điểm gặp nhau có tọa độ (t,x ) tương ứng là (0,5;30).
a) 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 tọa độ lấy ở H. Gốc thời gian là lúc xe xuất phát từ H.
b) Vẽ đồ thị tọa độ – thời gian của xe trên cả con đường H – P.
c) Dựa vào đồ thị, xác định thời điểm xe đến P.
d) Kiểm tra kết quả của câu c) bằng phép tính .
a) Theo bài ra: gốc tọa độ lấy ở H, gốc thời gian là lúc xe xuất phát từ H.
* Công thức tính quãng đường đi của ô tô:
– Trên quãng đường H – D: S 1 = 60t (km, h) với s 1 ≤ 60 km tương ứng t ≤ 1 h.
– Sau khi tới D thì ô tô dừng lại 1 giờ nên thời điểm ô tô xuất phát từ D đi tới P sẽ trễ 2 giờ (1 giờ đi từ H – D và 1 giờ dừng tại D) so với mốc thời gian đã chọn lúc xuất phát từ H.
Nên ta có: S 2 = 40.(t – 2) (km, h) với điều kiện t ≥ 2.
– Phương trình chuyển động của ô tô trên đoạn H-D: x 1 = 60t với x ≤ 60 km.
Trên đoạn D-P: x 2 = 60 + 40(t – 2) với x 2 ≥ 60 km, t ≥ 2h.
c) Trên đồ thị ta xác định được thời điểm xe đến P là 3h
d) Kiểm tra bàng phép tính:
– Vậy mất 3h để xe di chuyển từ H đến P.