Đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên của vận tốc cả về độ lớn và phương chiều là
|
I. VẬN TỐC TỨC THỜI. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU 1. Độ lớn của vận tốc tức thời Đại lượng: $v = \frac{{\Delta s}}{{\Delta t}}$ là độ lớn của vận tốc tức thời của xe tại $M.$ Nó cho ta biết tại M xe chuyển động nhanh hay chậm. Trên một xe máy đang chạy thì đồng hồ tốc độ (còn gọi là tốc kế) trước mặt người lái xe chỉ độ lớn của vận tốc tức thời của xe.
2. Vectơ vận tốc tức thời Đại lượng: $v = \frac{{\Delta s}}{{\Delta t}}$ Vectơ vận tốc tức thời của một vật tại một điểm là một vectơ có gốc tại vật chuyển động, có hướng của chuyển động và có độ dài tỉ lê với độ lớn của vận tốc tức thời theo một tỉ xích nào đó. 3. Chuyển động thẳng biến đổi đều Chuyển động thẳng biến đổi là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có độ lớn của vận tốc tức thời luôn biến đổi. Loại chuyển động thẳng biến đổi đơn giản nhất là chuyển động thẳng biến đổi đều. Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, độ lớn của vận tốc tức thời hoặc tăng đều, hoặc giảm đều theo thời gian. Chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời tăng đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng nhanh dần đều. Chuyển động thẳng có độ lớn của vận tốc tức thời giảm đều theo thời gian gọi là chuyển động thẳng chậm dần đều. Khi nói vận tốc của vật tại vị trí hoặc thời điểm nào đó, ta hiểu đó là vận tốc tức thời.
II. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG NHANH DẦN ĐỀU 1. Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều a) Khái niệm gia tốc Hệ số tỉ lệ a là một đại lượng không đổi và gọi là gia tốc của chuyển động. Gia tốc a bằng thương số: $a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}$ Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc $\Delta v$ và khoảng thời gian vận tốc biến thiên $\Delta t.$ b) Vectơ gia tốc Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên gia tốc cũng là đại lượng vectơ: $\overrightarrow a = \frac{{\overrightarrow v - \overrightarrow {{v_o}} }}{{t - {t_o}}} = \frac{{\Delta \overrightarrow v }}{{\Delta t}}$ Khi vật chuyển động thẳng nhanh dần đều, vectơ gia tốc có gốc ở vật chuyển động, có phương và chiều trùng với phương và chiều của vectơ vận tốc và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích nào đó. 2. Vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều a) Công thức tính vận tốc $v = {v_o} + at$ Đây là công thức tính vận tốc. Nó cho ta biết vận tốc của vật ở những thời điểm khác nhau. b) Đồ thị vận tốc – thời gian Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận tốc tức thời theo thời gian gọi là đồ thị vân tốc - thời gian. Đó là đổ thị ứng với công thức $v = {v_o} + at$, trong đó $v$ coi như một hàm số của thời gian $t$. Đồ thị có dạng một đoạn thẳng như sau:
3. Công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều Tốc độ trung bình của chuyển động là: ${v_{tb}} = \frac{s}{t}$ Công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều là: $s = {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2}$ Công thức này cho thấy quãng đường đi được trong chuyển động thẳng nhanh dần đều là một hàm số bậc hai của thời gian. 4. Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được của chuyển động thẳng nhanh dần đều ${v^2} - v_o^2 = 2as$ 5. Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều $x = {x_o} + {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2}$ III. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHẬM DẦN ĐỀU 1. Gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều a) Công thức tính gia tốc $a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}} = \frac{{v - {v_o}}}{{t - {t_o}}}$ b) Vectơ gia tốc $\overrightarrow a = \frac{{\Delta \overrightarrow v }}{{\Delta t}}$ Vectơ gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều với vectơ vận tốc. 2. Vận tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều a) Công thức tính vận tốc $v = {v_o} + at$ b) Đồ thị vận tốc – thời gian có dạng như hình sau:
3. Công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều a) Công thức tính quãng đường đi được $s = {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2}$ b) Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều $x = {x_o} + {v_o}t + \frac{1}{2}a{t^2}$ Page 2 SureLRN
Bài viết này cần thêm chú thích nguồn gốc để kiểm chứng thông tin. Gia tốc là một đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Nó là một trong những đại lượng cơ bản dùng để mô tả chuyển động. Cũng như vận tốc, gia tốc là đại lượng hữu hướng (vector). Thứ nguyên của gia tốc là độ dài trên bình phương thời gian. Trong hệ đơn vị quốc tế SI, gia tốc có đơn vị là m/s² (mét trên giây bình phương, nghĩa là m/s mỗi giây).
Chuyển động tăng tốc khi vectơ gia tốc cùng chiều với chiều chuyển động; giảm tốc khi vectơ gia tốc ngược chiều với chiều chuyển động; đổi hướng khi véc tơ gia tốc có phương khác với phương chuyển động Gia tốc trung bình trong một khoảng thời gian cụ thể là tỉ số giữa sự thay đổi vận tốc (trong khoảng thời gian đang xét) và khoảng thời gian đó. Nói cách khác, gia tốc trung bình là biến thiên của vận tốc chia cho biến thiên của thời gian, là đạo hàm của vận tốc theo thời gian, và là đạo hàm bậc hai của vị trí chất điểm theo thời gian. a → tb = v → − v → 0 t − t 0 = Δ v → Δ t {\displaystyle {\vec {a}}_{\mbox{tb}}={{\vec {v}}-{\vec {v}}_{0} \over t-t_{0}}={\Delta {\vec {v}} \over \Delta t}}Gia tốc tức thời, tại một thời điểm, của hàm số thực vận tốc theo thời gian là độ dốc của đường tiếp tuyến của đồ thị hàm số này tại thời điểm đang xét. Gia tốc tức thời của một vật tại một thời điểm biểu diễn sự thay đổi về vận tốc trong một khoảng thời gian vô cùng nhỏ quanh thời điểm đó chia cho khoảng thời gian vô cùng nhỏ này. Nó có thể được tính theo công thức: a → = d v → d t {\displaystyle {\vec {a}}={d{\vec {v}} \over dt}}trong đó a là gia tốc v là vận tốc đơn vị m/s t là thời gian đơn vị s.Gia tốc hướng tâm là gia tốc của chuyển động trên một quỹ đạo cong. Nếu xét trong hệ quy chiếu gắn với vật chuyển động (trong đó vật là đứng yên) gia tốc hướng tâm cần cân bằng với gia tốc ly tâm gây ra bởi lực quán tính trong hệ quy chiếu này. Như vậy gia tốc này hướng vào tâm cong của quỹ đạo (ngược hướng của gia tốc ly tâm) và có độ lớn bằng độ lớn của gia tốc ly tâm: a h t = v 2 R {\displaystyle a_{ht}={v^{2} \over R}} a h t = w 2 . R {\displaystyle a_{ht}={w^{2}.R}}trong đó :
Nếu xét trường hợp đơn giản là chuyển động tròn đều (tốc độ không đổi) trên quỹ đạo là đường tròn thì cả v và R là không đổi và gia tốc hướng tâm là không đổi. Trong chuyển động tròn, gia tốc hướng tâm luôn hướng vào tâm quay, có phụ thuộc vào độ lớn, bán kính và tốc độ quay. Ví dụ: Chuyển động quay của đầu cánh quạt khi ổn định Cũng trong chuyển động tròn, gia tốc vuông góc với chiều chuyển động và ngược với chiều mà ta cảm nhận.
|
