Đồ thị vận tốc thời gian, các công thức phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều

Vậy đại lượng nào đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc của ô tô? Gia tốc là gì? Đồ thị vận tốc-thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều cho biết điều gì? Công thức và phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều được viết như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

1. Đồ thị vận tốc – Thời gian trong chuyển động thẳng biến đổi đều và khái niệm gia tốc

a) Thí nghiệm khảo sát chuyển động biến đổi

– Nhằm đo vận tốc tức thời tại mỗi thời điểm của vật chuyển động.

– Dụng cụ và cách bố trí thí nghiệm đo vận tốc tức thời như sau:

b) Gia tốc

• Gia tốc là gì? Gia tốc là đại lượng đặc trưng độ biến thiên vận tốc của vật theo thời gian gọi là gia tốc. Trong chuyển động thẳng đều, gia tốc trung bình được xác định theo biểu thức:

Gia tốc tức thời tại một thời điểm bằng hệ số góc của tiếp tuyến của đồ thị vận tốc-thời gian (v – t) tại thời điểm đó.

Đồ thị vận tốc-thời gian và cách xác định gia tốc

Trong hệ SI, đơn vị gia tốc là mét/giây².

Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên gia tốc cũng là đại lượng vectơ

tổng quát, Gia tốc trung bình được xác định theo công thức:

Khi nào Δt rất nhỏ, gia tốc trung bình trở thành gia tốc tức thời.

• Dựa vào giá trị của gia tốc tức thời để phân loại chuyển động thành các loại sau:

+ a = 0: chuyển động thẳng đều, vật có vận tốc không đổi.

+ a ≠ 0 và bằng hằng số: chuyển động thẳng biến đổi đều, vận tốc của vật biến đổi (tăng hoặc giảm) đều theo thời gian.

+ a ≠ 0 nhưng không hằng: chuyển động thẳng biến thiên phức tạp.

c) Áp dụng đồ thị (v – t) để xác định độ dời

– Độ dời của vật trong khoảng thời gian từ t_{Đầu tiên} đến t₂ được xác định bởi diện tích giới hạn bởi các đường v

Vẽ đồ thị (v – t) trong chuyển động thẳng đều

Vẽ đồ thị (v – t) trong chuyển động thẳng biến đổi đều

2. Phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều

• Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều

– Phương trình gia tốc: a = hằng số

Phương trình vận tốc: v = v_o + at (do chọn t₀ = 0)

– Phương trình chuyển vị:

– Đồ thị (d – t) của chuyển động thẳng biến đổi đều được biểu diễn dưới dạng một nhánh parabol:

Vẽ đồ thị (d – t) của chuyển động thẳng biến đổi đều

– Phương trình xác định tọa độ của một vật chuyển động thẳng thay đổi không đổi hướng:

– Phương trình giữa gia tốc, vận tốc và độ dời:

• Áp dụng công thức chuyển động thẳng biến đổi đều

* Ví dụ 1: Người