Tốc độ là một đại lượng vật lý mà ai cũng học từ lớp 5. Không những thế nó còn được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày. Nhưng không phải ai cũng hiểu tốc độ là gì? Có bao nhiêu dạng tốc độ? Công thức tính vận tốcquãng đường, thời gian như thế nào? tài liệu học tập nó sẽ giúp bạn hiểu thêm về tốc độ để sử dụng nó như một bài tập, vận dụng nó trong công việc và cuộc sống.
1. Lý thuyết về tốc độ
1.1. Ý tưởng về tốc độ
Vận tốc là đại lượng diễn tả mức độ nhanh hay chậm. Do đó, tốc độ sẽ được xác định theo quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian. Đại lượng này sẽ được biểu diễn dưới dạng một vectơ. Độ dài của vectơ cho ta biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động. Hướng song song với hướng mà nó xuất hiện.
1.2. Sự khác biệt giữa tốc độ và vận tốc
Nhiều bạn có thể không hiểu rằng tốc độ và tốc độ là hai thứ khác nhau. Nhưng trong vật lý, chúng hoàn toàn khác nhau. Do đó, điều quan trọng là phải phân biệt chúng để bạn không đọc sai chúng. Tốc độ, một đại lượng nhỏ dùng để diễn tả mức độ nhanh hay chậm của một chuyển động. Gia tốc là độ lớn của vectơ vận tốc và tốc độ là tốc độ của dòng chảy.
Nói một cách đơn giản, tốc độ biểu thị quãng đường vật đi được trong một khoảng thời gian nhất định. Vận tốc cho ta biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và được đo bằng quãng đường vật đi được trong một thời gian.
Để phân tích chi tiết hơn, bạn có thể tham khảo bảng dưới đây:
| Các khía cạnh so sánh | Tốc độ | Tốc độ |
| Nghĩa | Vận tốc chỉ quãng đường vật đi được trong 1 đơn vị thời gian. | Vận tốc là quãng đường vật đi được trong một đơn vị thời gian. |
| Để làm rõ câu hỏi | Một vật chuyển động nhanh như thế nào? | Vật chuyển động theo hướng nào? |
| dồi dào | số lượng vô hướng | số vectơ |
| Anh ấy nói | Vận tốc của một vật. | Vị trí và vận tốc của một vật. |
| Con số | Thay đổi khoảng cách | Thay đổi dịch chuyển tức thời |
| Vật trở về vị trí ban đầu | Giá trị sẽ không bằng không | Giá sẽ không |
| Khi vật đang chuyển động | Tốc độ của một đối tượng chuyển động không thể là một lợi ích tiêu cực. | Giá trị vận tốc của một vật chuyển động có thể âm, dương hoặc bằng không. |
2. Cách tính vận tốc, quãng đường và thời gian
Đối với chuyển động thẳng đều, tốc độ sẽ được tính theo công thức: v = S/t.
Trong đó:
+ V: là vận tốc
+ S: là quãng đường vật đi được
+ t: Thời gian đi hết quãng đường.
Sử dụng phương pháp tính vận tốc ta dễ dàng tính được 2 đại lượng quãng đường và thời gian.
+ Phương pháp tính quãng đường: biết vận tốc và thời gian ta có phương pháp tính quãng đường: S= v.t
+ Cách tính thời gian khi biết vận tốc, quãng đường ta có: t = S/v.
Đây là phương pháp cơ bản chúng ta học được từ chương trình này toán lớp 5.
2.1 Thành phần vận tốc
Thành phần của tốc độ sẽ phụ thuộc vào thành phần của khoảng cách và thời gian. Trong hệ thống đo lường SI, chúng ta có khoảng cách đo bằng mét, thời gian đo bằng giây (s). Vậy ta sẽ có vận tốc là mét/giây (m/s).
Ngoài ra tốc độ còn có các đơn vị khác như km/h. Vì vậy, trước khi giải các bài toán liên quan đến vận tốc, chúng ta cần xem đơn vị đo thời gian và quãng đường có cùng đơn vị hay không.
Ghi chú: Các em cần nhớ cách đổi đơn vị như sau để không đọc quá nhiều trong quá trình làm bài: 1m/s= 3,6 km/h; 1 m/s = 3,6 km/h
2.2 Công thức tính vận tốc trung bình
Tốc độ trung bình đó là số tiền thông thường mà chúng tôi tự làm để giúp học cách di chuyển dễ dàng hơn. Trong quãng đường còn lại, vật không thể chuyển động với vận tốc bằng với vận tốc trung bình.
Nếu một vật đang chuyển động với tốc độ không đổi, thì tốc độ trung bình được xác định bằng tỷ lệ giữa tổng quãng đường đi được với tổng thời gian. Đây là những điều quan trọng mà học sinh lớp 8, 10 nên nhớ:
vẽ nótầng lớp trung lưu = tổng chiều dài (s) / tổng thời gian
2.3 Công thức tính lưu lượng
Ghi chú: Nếu vật chuyển động ngược dòng nước thì sẽ có lực cản đối với dòng nước chảy tăng lên. Ngược lại, khi bạn đi xuôi dòng, có một tốc độ khác của dòng nước. Công thức cho vận tốc nước, vật lý 8, toán lớp 9 Điều này nên được ghi nhớ:
+ Dòng chảy sông = Dòng chảy thực vật + Dòng nước
+ Vận tốc sông = Vận tốc thực vật – Vận tốc nước
Do đó, tùy theo yêu cầu của từng nghiên cứu mà chúng ta sẽ có những cách tính áp suất nước khác nhau dựa trên chuyển động của vật thể. Trong đó,
+ Tốc độ gieo hạt: Tốc độ trong nước mịn
+ Ở cùng một quãng đường ta sẽ luôn có thời gian và vận tốc là hai chiều khác nhau.
Xem thêm: Đề kiểm tra cuối học kì 2 môn vật lý 8
2.4 Công thức tính tốc độ gió trong đường ống
Khi lắp đặt điều hòa không khí hoặc thiết bị thông gió, việc tính toán tốc độ gió trong đường ống là rất quan trọng. Vì đây là thứ ảnh hưởng trực tiếp đến diện tích đón gió từ bất kỳ điểm nào trong phòng. Tính toán chính xác là cần thiết để cài đặt thích hợp.
Tốc độ gió trong đường ống còn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác. Gió càng nhanh, độ ẩm càng cao. Khi đó, người trong phòng sẽ cảm thấy lạnh, khô da ở cùng điều kiện độ ẩm và nhiệt độ.
Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ gió của vòi cao có thể gây đóng băng. Vì vậy, việc tính toán tốc độ gió thực tế trong đường ống phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ gió, độ ẩm, khối lượng công việc và tình trạng sức khỏe con người…
2.5 Công thức tính vận tốc âm thanh
Với tốc độ nói, ta vẫn dùng cách tính tốc độ theo thời gian và khoảng cách. Như sau: v = S/t
Trong đó:
+ v: Vận tốc âm thanh, đơn vị m/s
+ s: Quãng đường âm đi được, đơn vị m
+ t: Thời gian âm thanh phát ra.
2.6 Công thức tính vận tốc tức thời
Công thức tính vận tốc tức thời đối với chuyển động thẳng biến đổi đều và kiến thức mà bạn sẽ học trong chương trình này vật lý lớp 10. Những kiến thức này sẽ là cơ sở để các em học tốt môn vật lý lớp 11, 12.
Công thức tính tốc độ: v = v0 + pa
Trong đó:
+v0 là vận tốc của vật tại thời điểm t0 = 0, có đơn vị là m/s
+ a là vận tốc của vật, có đơn vị là m/s2.
+ v là vận tốc của vật tại thời điểm t, tính bằng m/s.
+ t là thời gian ta xét, còn phần s.
Ví dụ: Một ô tô đang chuyển động thẳng đều với vận tốc 5m/s thì tăng tốc với vận tốc 1m/s.2. Tính vận tốc của ô tô sau khi chạy được 20s.
Câu trả lời mẫu: Chọn thời gian t0 = 0 khi ô tô có vận tốc 5 m/s và bắt đầu chạy.
Chọn phương pháp tốt nhất làm phương pháp quản lý
Vận tốc của ô tô sau khi tăng tốc được 20s là:
v (tức thời) = v0 + at = 5 + 1,20 = 25 m/s.
Công thức tính tốc độ 2.7 của một vật khi chạm đất
Công thức tính vận tốc của một vật khi chạm đất và những thông tin học sinh lớp 10 cần nhớ khi học môn khoa học. Dưới đây là một số công thức, ý tưởng và công cụ giúp học sinh lớp 10 ghi nhớ nhanh phương pháp trên:
Nếu cho một vật rơi tự do, không có gia tốc ban đầu từ độ cao h so với mặt đất thì gia tốc của vật được xác định theo công thức: v = gt; trong đó: g là gia tốc rơi tự do, t là thời gian chuyển động của vật.
Công thức tính quãng đường vật đi được là:
Trong đó: s là quãng đường đi được và là thời gian.
Khi vật chạm đất thì quãng đường vật đi được là chiều cao của một đối tượngchúng ta có phương pháp này để tính độ dài của nó:
Vận tốc của vật khi chạm đất là
2.8 Công thức tính vận tốc góc
Công thức cho vận tốc góc có nguồn gốc từ vận tốc góc (αvà thời gian (t) được xác định theo quy tắc bàn tay phải.
ω = α/∆t
Trong đó:
- ω và vận tốc góc (đơn vị tính bằng rad/s)
- α và góc tại đó bán kính nối tâm và đối tượng có thể được đánh giá
- t là thời gian vật quét được một vòng (pha là s)
2.9 Công thức tính vận tốc Tần số của dao động điều hòa
Đây là quy trình vô cùng quan trọng mà các em học sinh lớp 12 cần phải ghi nhớ để chuẩn bị cho kỳ thi THPT quốc gia. Thông tin về vận tốc cực đại trong dao động điều hòa có trong SGK vật lý lớp 12. Kiểm tra các công thức và chú thích dưới đây:
vmax= .A
3. Bài tập nêu cách tính vận tốc
Bài 1: Quãng đường AB dài 100 km. Một ô tô đi từ A đến B hết 1 giờ 30 phút, tính vận tốc ô tô biết rằng ô tô nghỉ 10 phút trên quãng đường đi.
Giải pháp:
Thời gian ô tô đi hết quãng đường AB (không kể thời gian nghỉ ngơi) là:
Một giờ 30 phút – 10 phút = một giờ 20 phút
1 giờ 20 phút = 4/3 giờ
Vận tốc của ô tô là:
100 : 4/3 = 75 (km/h)
Bài 2: Cùng đi được quãng đường 30 km, ô tô đi 24 phút, xe máy đi 42 phút, hỏi vận tốc của ô tô nào lớn hơn và vận tốc của ô tô nào lớn hơn và vận tốc của ô tô là bao nhiêu km/h?
Giải pháp:
Đổi 24 phút = 0,4 giờ; 42 phút = 0,7 giờ
Vận tốc của ô tô là: 30 : 0,4 = 75 (km/h)
Vận tốc của xe máy là: 30 : 0,7 = 42,86 (km/h)
Vận tốc ô tô lớn hơn vận tốc xe máy là: 75 – 42,86 = 32,14 (km/h)
Vậy vận tốc ô tô hơn vận tốc xe máy là 32,14 km/h
Bài 3: Một ô tô chạy từ A đến B trong thời gian từ 12 giờ đến 16 giờ 45 phút. Trong một giờ 15 phút ô tô dừng lại, tính vận tốc của ô tô vì quãng đường AB dài 150 Km.
Giải pháp:
Thời gian ô tô đi từ A đến B (kể cả nghỉ ngơi) là:
16 giờ 45 phút – 12 giờ = 4 giờ 45 phút
Thời gian lái xe (không kể thời gian nghỉ giải lao) là:
4 giờ 45 phút – 1 giờ 15 phút = 3 giờ 30 phút hay 3,5 giờ
Vận tốc của ô tô là:
150 : 3,5 = 42,86 (km/h)
Vậy vận tốc của ô tô là 42,86km/h.
Trên đây là toàn bộ những thông tin cần biết về vận tốc theo quan điểm, công thức tính vận tốc, công thức cho tốc độ trung bình Sự khác biệt giữa vận tốc và vận tốc là một số phương pháp bổ sung của phương trình vận tốc. Thử sức với các bài tập để tìm ra dạng bài tập liên quan đến tính vận tốc. Cuối cùng, nếu có bất kỳ câu hỏi nào, bạn có thể trả lời bên dưới, Công cụ Học tập sẽ cố gắng giải đáp trong thời gian sớm nhất.
Đừng quên tham gia Học nhóm để tìm các câu hỏi và công cụ kiểm tra của bạn!
