Vận tốc là một trong những phần khá quan trọng của chương trình vật lý 9. Cùng tìm hiểu về định nghĩa, công thức vận tốc, các bài tập vận dụng qua bài viết dưới đây nhé!
>>>> Xem thêm: Gia sư môn Vật Lý
1. Vận tốc là gì?
Vận tốc là một đại lượng vecto, được xác định bởi quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.
Độ dài của vecto diễn tả tốc độ chuyển động.
Chiều vectơ diễn tả chiều chuyển động.
2. Công thức tính vận tốc
Công thức: v = s/t
Trong đó ta có:
- v là vận tốc
- s là quãng đường đi được
- t là thời gian vật di chuyển
Từ công thức trên, ta có công thức tính quãng đường: S = V.t
Và công thức tính thời gian: t = S/V
3. Công thức tính vận tốc trung bình
Xét ở khoảng thời gian nhất định, vận tốc trung bình là thương giữa sự thay đổi vị trí và khoảng thời gian đang xét.
Công thức: Vtb = (r-r0) / (t-t0) = Δr/Δt
Trong đó:
- V (tb) là vận tốc trung bình
- r là vị trí lúc sau,
- r0 là vị trí lúc đầu
- t là thời điểm cuối,
- t0 là thời điểm đầu
- (r – r0) là độ dịch chuyển
Lưu ý: Vận tốc trung bình trên những khoảng khác nhau sẽ có giá trị khác nhau.
4. Công thức tính vận tốc tức thời
Vận tốc tức thời là gì?
Vận tốc tức thời biểu diễn mức độ nhanh chậm và chiều chuyển động tại một thời điểm trên quãng đường vật di chuyển.
Vận tốc tức thời đánh giá vận tốc cụ thể tại một thời điểm
Công thức tính vận tốc tức thời
Trong đó:
- v: là vectơ vận tốc tức thời
- r: là vectơ vị trí như một hàm số của thời gian
- t: là thời gian
5. Tốc độ tức thời
Tốc độ trung bình được tính bằng thương của tổng quãng đường và tổng thời gian được xét
: tốc độ trung bình- : tổng quãng đường đi được
- t: khoảng thời gian
- s1, s2, sn,… là quãng đường ứng với thời gian t1, t2, tn…
Lưu ý: Tốc độ trung bình khác độ lớn của vận tốc trung bình
6. Cộng vận tốc ở cơ học
Khi muốn chuyển đổi hệ quy chiếu giữa các vecto vận tốc, ta cộng như sau:
Trong đó:
- vAB vận tốc A với B
- vAC vận tốc A với C
- vCB vận tốc C với B
Ví dụ: Cho 1 chiếc xe đạp chuyển động quãng đường từ A đến B. Trong 3/4 quãng đường đầu, xe chuyển động với vận tốc v1. Quãng đường di chuyển còn lại xe đi trong khoảng thời gian 10 phút với vận tốc v2 = 24km/h. Cho vận tốc trung bình xe quãng đường AB là v = 32km/h. Học sinh hãy tính v1.
Giải:
Độ dài quãng đường sau: S2 = t2. v2 = 24. 1/6 = 4km.
Độ dài quãng đường đầu: S1 = 3S2 = 12km.
Tổng độ dài quãng đường AB: S = S1 + S2 = 12 + 4 = 16km.
Thời gian di chuyển quãng đường đầu: t = S/v = 16/32 = 0,5h
Thời gian di chuyển quãng đường đầu t1 = t – t2 = 0,5 – 1/6 = 1/3 (h)
Vận tốc xe đạp ở quãng đường đầu v1 = S1/t1 = 12/(1/3) = 36km/h
7. Đơn vị vận tốc
|
Đơn vị đo độ dài |
m |
m |
km |
km |
cm |
|
Đơn vị đo thời gian |
s |
phút |
h |
s |
s |
|
Đơn vị đo vận tốc |
m/s |
m/phút |
km/h |
km/s |
cm/s |
8. Các công thức liên quan đến vận tốc
Công thức tính vận tốc dòng nước
- Vận tốc xuôi dòng = Vận tốc thực vật + Vận tốc dòng nước
- Vận tốc ngược dòng = Vận tốc thực vật – Vận tốc dòng nước
Trong đó:
- Vận tốc thực vật: Vận tốc khi dòng nước yên lặng
- Trên cùng một quãng đường ta sẽ luôn có thời gian và vận tốc là hai đại lượng có tỉ lệ nghịch.
Công thức tính vận tốc truyền âm
Công thức:: v = S/t . Trong đó:
Trong đó:
- v: Vận tốc truyền âm, đơn vị m/s
- s: Quãng đường truyền âm, đơn vị m
- t: Thời gian truyền âm.
Công thức tính vận tốc góc
- Vận tốc góc là đại lượng vecto thể hiện sự thay đổi của vật theo thời gian khi quay tròn.
- Độ lớn vận tốc góc bằng với tốc độ góc
- Hướng vectơ vận tốc góc được xác định quy tắc bàn tay phải.
- Công thức tính vận tốc góc: ω=dθ/dt.
Trong đó, ω là kỳ hiệu véc tơ vận tốc góc.
Công thức tính vận tốc của vật khi chạm đất
9. So sánh vận tốc và tốc độ
|
Cơ sở để so sánh |
Tốc độ |
Vận tốc |
|
Ý nghĩa |
Tốc 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 định |
Làm thế nào nhanh chóng một cái gì đó đang di chuyển? |
Theo hướng nào một cái gì đó đang di chuyển? |
|
Số lượng |
Số lượng vô hướng |
Số lượng Vetor |
|
Chỉ ra |
Sự nhanh chóng của đối tượng. |
Nhanh chóng và vị trí của đối tượng. |
|
Tỷ lệ |
Thay đổi khoảng cách |
Thay đổi dịch chuyển |
|
Khi cơ thể trở về vị trí ban đầu |
Sẽ không bằng không |
Sẽ là số không |
|
Vật di chuyển |
Tốc 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. |
10. Bài tập về vận tốc
BÀI TẬP 1: Nhà vô địch Olympic Athene chạy 100m hết 9,86s và một người đi xe đạp với vận tốc 15 km/h; hỏi người nào có vận tốc lớn hơn?
Tóm tắt:
Nhà vô địch Olympic Athene: s1 = 100 m, t1 = 9,86 s.
Người đi xe đạp: v2 = 15 km/h.
So sánh v1 và v2?
Giải:
Vận tốc của nhà vô địch Olympic Athene là: 
Vận tốc của người đi xe đạp: v2 = 15 km/h =15.0,28 m/s = 4,2 (m/s).
So sánh: v1 > v2.
Vậy nhà vô địch Olympic Athene có vận tốc lớn hơn người đi xe đạp.
BÀI TẬP 2: Bạn Minh đi bộ đến trường với vận tốc 5 km/h. Tìm độ dài quãng đường từ nhà Minh đến trường, biết Minh đi từ nhà đến trường hết 12 phút.
Tóm tắt:
v = 5 km/h
t = 12 phút
s = ?
Giải:
Đổi: 
Độ dài quãng đường từ nhà Minh đến trường là:
Vậy độ dài quãng đường từ nhà Minh đến trường là 1 km.
Như vậy, bài viết đã Tổng Hợp Tất Cả Các Công Thức Tính Vận Tốc Cần Nhớ. Hy vọng những kiến thức mà Trung tâm gia sư WElearn chia sẻ có thể giúp bạn học tốt môn Vật lý hơn. Chúc bạn thành công nhé!
Xem thêm các bài viết liên quan
