Cách tính tốc độ trung bình trong 1 chu kì năm 2024

Công thức tính vận tốc trung bình là bằng Tổng quãng đường đi được chia cho thời gian chuyển động. Vận tốc trung bình trong 1 chu kì luôn bằng 0 và có thể lấy giá trị âm hoặc dương.

So sánh vận tốc trung bình và tốc độ trung bình

Chúng ta cần lưu ý sự khác nhau giữa tốc độ và vận tốc. Khi nói đến tốc độ là chúng ta nói đến độ lớn của vận tốc, từ là tốc độ luôn là một số không âm. Trong khi đó, vận tốc lại còn thể hiện chiều chuyển động, tức là chúng có thể là một số âm hoặc dương.

Cụ thể:

• Vận tốc là đại lượng đặc trưng cho chiều và độ nhanh chậm của chuyển động tại thời điểm đó. Vận tốc trung bình trong 1 chu kì luôn bằng 0. Vận tốc có thể lấy giá trị âm hoặc dương

• Tốc độ là đại lượng đặc trưng cho độ nhanh chậm của chuyển động tại thời điểm đó. Tốc độ trung bình luôn khác 0. Tốc độ chỉ có giá trị dương

Một số bài tập ví dụ về tìm vận tốc trung bình

Dưới đây sẽ là một số bài tập liên quan đến bài toán tính vận tốc trung bình - liên quan đến chương Dao động điều hòa của chương trình Vật lý 12.

\({v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{4A}}{T} = \frac{{4A}}{{\frac{{2\pi }}{\omega }}} = \frac{{2A\omega }}{\pi }\)

Vận tốc tức thời: \(v \ge \frac{\pi }{4}{v_{tb}} \Rightarrow v \ge \frac{{A\omega }}{2}\)

Áp dụng công thức độc lập với thời gian, ta có:

\({x^2} + \frac{{{v^2}}}{{{\omega ^2}}} = {A^2} \Rightarrow {v^2} = {\omega ^2}\left( {{A^2} - {x^2}} \right)\)

Mà:

\(\begin{gathered} v \geqslant \frac{{A\omega }}{2} \Leftrightarrow {v^2} \geqslant \frac{{{A^2}{\omega ^2}}}{4} \Leftrightarrow {\omega ^2}\left( {{A^2} - {x^2}} \right) \geqslant \frac{{{A^2}{\omega ^2}}}{4} \hfill \\ \Leftrightarrow {A^2} - {x^2} \geqslant \frac{{{A^2}}}{4} \Rightarrow {x^2} \leqslant \frac{{3{A^2}}}{4} \Rightarrow \frac{{ - A\sqrt 3 }}{2} \leqslant x \leqslant \frac{{A\sqrt 3 }}{2} \hfill \\ \end{gathered} \)

Biểu diễn trên VTLG, ta có:

Từ VTLG, ta thấy khoảng thời gian vật có độ lớn vận tốc tức thời không nhỏ hơn \(\frac{\pi }{4}\) lần tốc độ trung bình trong 1 chu kỳ là

\(\Delta t = \frac{{\Delta \varphi }}{\omega } = \frac{{2.\frac{{2\pi }}{3}}}{{\frac{{2\pi }}{T}}} = \frac{{2T}}{3}\)

Moon.vn

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ GIÁO DỤC TRỰC TUYẾN ALADANH Tầng 3 No - 25 Tân Lập, Phường Quỳnh Lôi, Quận Hai Bà Trưng, Thành phố Hà Nội, Việt Nam Mã số thuế: 0103326250. Giấy phép thiết lập mạng xã hội số: 304360/GP-BTTT Bộ thông tin và Truyền thông cấp ngày 26/7/2017 Chịu trách nhiệm nội dung: Đồng Hữu Thành.

Chính sách quyền riêng tư

Hôm nay chúng ta qua tiếp dạng Vận tốc trung bình - Tốc độ trung bình của ứng dụng giải bài toán dao động điều hòa. Hai khái niệm này học sinh rất dễ nhầm.

Ở bài toán vật chuyển động trong dao động điều hòa, các em thường nhầm giữa vận tốc và tốc độ. Khi nói đến vận tốc là nói đến đại lượng vectơ, vận tốc tại vị trí, tại thời điểm là vectơ tại vị trí, tại thời điểm đó. Còn tốc độ là độ lớn của vận tốc tại vị trí, thời điểm đó. Thực ra khái niệm Vận tốc trung bình - Tốc độ trung bình các em đã được học từ lớp 10.

*

\(\Delta x = x_2 - x_1\): Độ dời \(\Delta t = t_2 - t_1\): Thời gian \(\Rightarrow v_{TB} = \frac{\Delta x}{\Delta t} = \frac{x_2 - x_1}{t_2 - t_1}\) VD: S: Quãng đường \(\Delta t = t_2 - t_1\): Thời gian \(\Rightarrow \overline{v} = \frac{S}{\Delta t}\) VD:

VD1: Một vật DĐĐH với phương trình \(x = 5.cos\pi t\) (cm). Tìm vận tốc trung bình và tốc độ trung bình trong 2016 chu kỳ? Giải: Trong 1T: \(\left\{\begin{matrix} \Delta x = 0 \Rightarrow v_{TB} = \frac{\Delta x}{\Delta t} = 0\\ S = 4A \Rightarrow \overline{v} = \frac{S}{\Delta t} = \frac{4A}{T} \ \ \\ \Delta t = T \hspace{3,1cm} \end{matrix}\right.\) \(\overline{v} = \frac{4A}{T} = 4Af = 4.\frac{\omega }{2 \pi }.A = \frac{2}{\pi}.\omega A =\frac{2}{\pi}.v_{max}\) Trong 2016T: \(\left\{\begin{matrix} \Delta x = 0 \ \ \ \ \ \ \\ S = 2016.4A \\ \Delta t = 2016.T \end{matrix}\right. \Rightarrow \left\{\begin{matrix} v_{TB} = 0\\ \overline{v} = \frac{4A}{T} \end{matrix}\right.\)

VD2: Một vật DĐĐH khi qua vị trí cân bằng đạt tốc độ \(20\pi \frac{cm}{s}\). Tìm tốc độ trung bình trong 2015 chu kỳ?