Lí thuyết Bài 2 Đồ thị dịch chuyển theo thời gian. Độ dịch chuyển tổng hợp và vận tốc tổng hợp - Vật lí 10
Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian của chuyển động thẳng Độ dịch chuyển tổng hợp Vận tốc tổng hợp
BÀI 2. ĐỒ THỊ ĐỘ DỊCH CHUYỂN THEO THỜI GIAN. ĐỘ DỊCH CHUYỂN TỔNG HỢP VÀ VẬN TỐC TỔNG HỢP
I. Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian của chuyển động thẳng
1. Vẽ đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian
VD: Một vật chuyển động dọc theo đường thẳng. Độ dịch chuyển của nó tại các thời điểm khác nhau được cho trong bảng dưới đây:
- Nhận xét:
+ Đồ thị là đường thẳng đi qua gốc tọa độ
+ Độ dốc của đường thẳng: Độ dốc = LM/OM
=> Độ dốc chính là giá trị của vận tốc. Độ dốc càng lớn, vật chuyển động càng nhanh. Độ dốc của đồ thị là âm, vật chuyển động theo chiều ngược lại
- Một số đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng
2. Tính tốc độ từ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian
Biểu thức: \(v = \frac{{\Delta d}}{{\Delta t}}\)
Trong đó:
+ Δd: độ dịch chuyển (m)
+ Δt: thời gian vật dịch chuyển (s)
II. Độ dịch chuyển tổng hợp
- Độ dịch chuyển tổng hợp bằng tổng các độ dịch chuyển mà vật trải qua trong cả quá trình chuyển động
Ví dụ: Một ô tô đi 17 km theo hướng đông và sau đó đi 10 km về hướng bắc. Quãng đường ô tô đi được là 27 km. Tìm độ dịch chuyển tổng hợp của ô tô.
Lời giải chi tiết:
* Tìm độ lớn
Độ dịch chuyển tổng hợp được biểu diễn bằng vecto OB.
Vì góc giữa vecto OA và vecto AB là góc vuông, nên độ lớn của độ dịch chuyển tổng hợp được tính bằng:
\[O{B^2} = O{A^2} + A{B^2} = {17^2} + {10^2} = 389\]
=> \(OB = \sqrt {389} \approx 20(km)\)
* Tìm hướng
Vì cạnh huyền của tam giác vuông có chiều dài gấp đôi cạnh góc vuông nên góc giữa vecto OB và vecto AB là 60 0
=> Độ dịch chuyển cuối cùng của ô tô là 20 km lệch so với hướng bắc góc 60 0 về phía đông
III. Vận tốc tổng hợp
- Nếu một vật tham gia đồng thời hai chuyển động theo hai phương và mỗi phương có một vận tốc thì vận tốc tổng hợp bằng tổng các vận tốc này
Ví dụ: Một vận động viên bơi về phía bắc với vận tốc 1,7 m/s, nước sông chảy với vận tốc 1,0 m/s về phía đông. Tìm độ lớn và hướng vận tốc tổng hợp của vận động viên
Lời giải chi tiết:
Ta có:
\(v = \sqrt {1,{7^2} + {1^2}} = 1,9 \approx 2\) (m/s)
Do cạnh huyền gấp đôi cạnh góc vuông nên góc θ là 30 0
=> Vận tốc tổng hợp của vận động viên là 2 m/s và có hướng lệch so với hướng bắc 30 0 về phía đông.
Sơ đồ tư duy về “Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian. Độ dịch chuyển tổng hợp và vận tốc tổng hợp”
