Bài 3: Chuyển động thẳng biến đổi đều - Vật Lý 10 (sách cũ)

I. Vận tốc tức thời – Chuyển động thẳng biến đổi đều

CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU

I. Vận tốc tức thời – Chuyển động thẳng biến đổi đều
1. Vận tốc tức thời: Vận tốc tức thời của một vật tại một điểm cho ta biết tại điểm đó vật chuyển động nhanh hay chậm.

$v = \frac{{\Delta s}}{{\Delta t}}$

2. Véc tơ vận tốc: Véc tơ vận tốc của một vật tại một điểm là một véc tơ có gốc tại vật chuyển động, có hướng của chuyển động và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của vận tốc (tốc độ) theo một tỉ lệ xích nào đó.
Véc tơ vận tốc được dùng để dặc trưng cho chuyển động về sự nhanh, chậm và về phương, chiều.
3. Chuyển động thẳng biến đổi đều
- Chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc tăng đều theo thời gian là chuyển động nhanh dần đều.
- Chuyển động thẳng có độ lớn vận tốc giảm đều theo thời gian là chuyển động giảm dần đều.

II. Chuyển động thẳng nhanh dần đều
1. Gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều
a) Khái niêm gia tốc. Gia tốc của chuyển động là đại lượng xác định bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc ∆v và khoảng thời gian vận tốc biến thiên ∆t.

Gia tốc của chuyển động cho biết vận tốc biến thiên nhanh hay chậm theo thời gian.

Ta có: $a = \frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}$

Đơn vị của gia tốc là mét trên giây bình phương (m/s²).
b) Véc tơ gia tốc: Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều của một vật, véc tơ gia tốc có gốc ở vật chuyển động, có phương và chiều trùng với phương và chiều của véc tơ vận tốc và có độ dài tỉ lệ với độ lớn của gia tốc theo một tỉ xích nào đó.

Ta có: $\overrightarrow{a}=\frac{\overrightarrow{v}-\overrightarrow{{{v}_{o}}}}{t-{{t}_{o}}}=\frac{\Delta \overrightarrow{v}}{\Delta t}$

Và $\overrightarrow{a}$ cùng chiều với các véc tơ vận tốc.

2. Vận tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều
a) Công thức tính vận tốc

$v=v_0+at$

Trong đó a cùng dấu với v và $v_0$

b) Đồ thị vận tốc - thời gian
Đồ thị vận tốc - thời gian là hình vẽ biểu diễn sự biến thiên của vận tốc tức thời theo thời gian và có dạng là một doạn thẳng.

3. Công thức tính đường đi của chuyển động thẳng nhanh dần đều

$s={{v}_{0}}t+\frac{1}{2}a{{t}^{2}}$

Ta thấy đường đi 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 đường đi của chuyển động thẳng nhanh dần đều

${{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2as$

5. Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng nhanh dần đều

$x={{x}_{0}}+{{v}_{0}}t+\frac{1}{2}a{{t}^{2}}$

$x_0$: tọa độ ban đầu
$v_0$: vận tốc ban đầu
a: gia tốc
x: tọa độ ở thời điểm t

III. Chuyển động chậm dần đều

1. Gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều

Ta có $a=v−v_0t$.

Nếu chọn chiều dương là chuyển động, ta có a âm (nghĩa là a và v trái dấu)

Véc tơ gia tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều ngược chiều với véc tơ vận tốc.

2. Vận tốc của chuyển động thẳng chậm dần đều

a) Công thức vận tốc

$v=v_0+at$

(Lưu ý là a ngược dấu với v₀ và v).

b) Đồ thị vận  tốc thời gian

Tương tự như chuyển động thẳng nhanh dần đều nhưng đồ thị sẽ dốc xuống khi chọn chiều dương là chiều chuyển động.

3. Công thức tính đường đi và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng chậm dần đều

$s={{v}_{0}}t+\frac{1}{2}a{{t}^{2}}$

$x={{x}_{0}}+{{v}_{0}}t+\frac{1}{2}a{{t}^{2}}$

TỔNG QUÁT:

+ Chuyển động biến đổi đều là chuyển động có gia tốc không đổi

+ Công thức tính vận tốc:

 $v=v_0+at$

- Chuyển động thẳng nhanh dần đều: a cùng dấu với $v_0$

- Chuyển động chậm dần đều: a ngược dấu với $v_0$

+ Công thức tính quãng đường đi được của chuyển động thẳng BĐĐ:

 $s={{v}_{0}}t+\frac{1}{2}a{{t}^{2}}$

+ Phương trình chuyển động của chuyển động thẳng BĐĐ:

$x={{x}_{0}}+{{v}_{0}}t+\frac{1}{2}a{{t}^{2}}$

+ Công thức liên hệ giữa gia tốc, vận tốc và quãng đường đi được: 

${{v}^{2}}-v_{0}^{2}=2as$