Vận tốc là một khái niệm rất quen thuộc và được sử dụng rất nhiều trong thực tế. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu tốc độ là gì? Vì vậy, trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ chia sẻ đến bạn đọc những thông tin liên quan đến tốc độ.
Vận tốc là đại lượng vật lý cho biết độ nhanh hay chậm của chuyển động và nó được xác định bằng độ dài quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.
Trong vật lý, vận tốc của một vật được biểu diễn bằng một véc tơ có thể hiểu là một đoạn thẳng có hướng. Độ dài của vectơ vận tốc cho biết độ nhanh hay chậm của chuyển động, và hướng của vectơ cho biết hướng của chuyển động.
Khái niệm vận tốc được học trong chương trình Vật lí lớp 8 là gì?
Velocity có nghĩa là “vận tốc” trong tiếng Anh
Trên thực tế, vận tốc được dùng để đo tốc độ chuyển động của xe cộ, tốc độ chạy xe hay tốc độ chuyển động của các vật trong cuộc sống.
Tốc độ cũng đóng một vai trò trong việc phản ánh hoạt động của phương tiện, thiết bị hoặc con người.
Ví dụ, vận tốc được sử dụng để đo tốc độ của một chiếc máy bay để giúp tính toán thời gian sẽ đi được một quãng đường nhất định.
Tốc độ của Boeing 777 là 945 km / h, Boeing 787-9 là 903 km / h.
Trong kiến thức toán lớp 5, tốc độ, quãng đường và thời gian được tính như sau:
v = s / t
Trong đó chúng tôi có:
- v: là ký hiệu cho tốc độ [m / s, km / h]
- s: là quãng đường đi được [m, km]
- t: là thời gian cần thiết để đi hết quãng đường đó [s, h]
Chúng ta đọc công thức trên như sau: vận tốc bằng quãng đường chia cho thời gian
Từ công thức tính tốc độ, ta có thể suy ra công thức tính thời gian và quãng đường như sau:
Công thức tính thời gian: t = s / v [khoảng cách và tốc độ đã được biết trước]
Công thức tính quãng đường: s = v * t [tốc độ và khoảng cách được biết trước]
Cách tính vận tốc trong toán lớp 5 cũng là cách tính tổng quát vận tốc trong chuyển động thẳng đều.
Nhiều người thường nhầm lẫn giữa khái niệm vận tốc và vận tốc tuy nhiên hai khái niệm này hoàn toàn khác nhau.
Trong vật lý, tốc độ được hiểu là tốc độ nhanh hay chậm của chuyển động trong một thời gian nhất định. Nó là độ lớn vô hướng của vận tốc.
Tốc độ quyết định tốc độ nhanh hay chậm của đối tượng.
Không giống như tốc độ, vận tốc là một đại lượng vectơ cung cấp thông tin không chỉ về độ lớn mà còn về hướng của đại lượng đó.
Độ lớn của vận tốc cho ta biết độ nhanh hay chậm của chuyển động và được xác định bởi quãng đường đi được trên một đơn vị thời gian.
Độ lớn của vận tốc có ý nghĩa gì là câu hỏi được nhiều người quan tâm.
Cần lưu ý rằng, khi chuyển động trên cùng một quãng đường thì chuyển động càng ngắn càng nhanh. Hoặc khi chuyển động trong cùng một khoảng thời gian, chuyển động nào đi được quãng đường lớn hơn thì nhanh hơn.
Ở phần trước chúng ta đã tìm hiểu vận tốc là gì. Trong phần này chúng ta sẽ đi tìm hiểu một khái niệm được sử dụng rất nhiều trong thực tế đó là vận tốc trung bình.
Vận tốc trung bình được hiểu đơn giản là tốc độ của một vật thay đổi theo thời gian. Vận tốc trung bình trong một khoảng thời gian nhất định là tỷ số giữa sự thay đổi vị trí trong khoảng thời gian được đề cập và khoảng thời gian đó.
Công thức cho tốc độ trung bình:
Tốc độ trung bình được tính theo công thức: VẼ TRANHtb = S / t
Phía trong:
- vtb là vận tốc trung bình
- S là tổng quãng đường đã đi
- t là tổng thời gian để đi quãng đường đó
Bài tập ví dụ tính tốc độ trung bình
Có một ô tô chuyển động từ A đến B. Trong 3/4 quãng đường đầu ô tô chuyển động với vận tốc 36km / h. Trong 10 phút ô tô đi hết quãng đường còn lại với vận tốc 24 km / h. Tốc độ trung bình của ô tô trên cả quãng đường AB là?
Câu trả lời:
Ta có độ dài quãng đường như sau S2 = t2.v2 = 24. 1/6 = 4km.
Độ dài của 3/4 quãng đường đầu tiên là S1 = 3S2 = 12km.
Tổng độ dài quãng đường AB là S = S1 + S2 = 12 + 4 = 16km.
Thời gian đi hết quãng đường đầu tiên là t1¬ = 12/36 = 1/3 [h]
Tổng thời gian đi hết quãng đường AB là t = t1 + t2 = 1/3 + 1/6 = 1/2 [h]
Tốc độ trung bình là v = S / t = 16 / [1/2] = 32km / h
Việc tìm ra tốc độ ánh sáng đóng vai trò rất quan trọng làm nền tảng cho các khái niệm hiện đại về không gian cũng như thời gian, dựa trên tiền đề là tốc độ ánh sáng trong chân không là không đổi.
Tốc độ ánh sáng là 299.792.458 m / s và được ký hiệu bằng chữ “c”. Tuy nhiên, chúng ta có tốc độ ánh sáng khi nó truyền trong không khí bằng 300 000 000 m / s.
Tốc độ ánh sáng là tốc độ truyền bức xạ điện từ trong chân không
Theo nhà vật lý Neil DeGrasse Tyson, bóng tối không có sự tồn tại của ánh sáng, vì vậy nó không có vận tốc tối trong bất kỳ khía cạnh nào của khoa học.
Tốc độ âm thanh là tốc độ truyền sóng âm theo phương dọc trong môi trường. Vận tốc này thay đổi tùy thuộc vào môi trường truyền âm.
Ví dụ, tốc độ của âm thanh trong không khí chậm hơn tốc độ của âm thanh trong nước. Trong chân không, âm thanh không thể truyền đi.
Như chúng ta đã biết, Trái đất quay quanh Mặt trời. Tuy nhiên, tốc độ quay của Trái đất còn phụ thuộc vào từng vị trí trên Trái đất. Đặc biệt, khi ở xích đạo, tốc độ quay của Trái đất vào khoảng 1.657km / h. Tốc độ này được so sánh với tốc độ di chuyển của máy bay chiến đấu.
Trong vật lý không có khái niệm này mà chỉ có tốc độ lan truyền của dòng điện.
Sóng điện từ được biết đến nhiều trong lĩnh vực thông tin liên lạc, kết nối wifi, truyền tín hiệu,… Số đo chính xác nhất về tốc độ truyền sóng điện từ trong chân không là c = 299.792.458 m / s. Nó tương đương với tốc độ ánh sáng.
Vừa rồi là bài chia sẻ kiến thức Vận tốc là gì? cũng như các khái niệm khác liên quan đến vận tốc. Qua bài viết, hi vọng các bạn đã biết công thức tính vận tốc và áp dụng vào thực tế.
Vật tốc là một trong những kiến thức quan trọng của Vật lý lớp 8. Để các bạn nắm rõ hơn vận tốc là gì? Công thức tính vận tốc, quãng đường, thời gian, vận tốc trung bình là gì? Công thức tính vận tốc trung bình, vận tốc tức thời là gì? Công thức tính vận tốc tức thời, vận tốc góc là gì? Công thức tính vận tốc góc,..Tất cả sẽ được chúng tôi trình bày chi tiết trong bài viết dưới đây.
Vận tốc là gì?
Vận tốc là tốc độ thay đổi vị trí của một vật trong một hệ quy chiếu nhất định, phụ thuộc vào một hàm thời gian. Hay nói cách khác vận tốc là quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian
Đơn vị của vận tốc
Đơn vị vận tốc phụ thuộc vào đơn vị độ dài và đơn vị thời gian. Đơn vị hợp pháp của vận tốc là m/s và km/h.
Lưu ý: Muốn so sánh chuyển động nào nhanh hơn hay chậm hơn thì ta cần so sánh số đo vận tốc của chúng trong cùng một đơn vị vận tốc.
Ví dụ:
Độ lớn của vận tốc được đo bằng dụng cụ gọi là tốc kế [hay đồng hồ vận tốc]. Tốc kế thường gắn trên xe ô tô, xe máy để đo vận tốc chuyển động của xe.
Sự khác biệt giữa tốc độ và vận tốc
Trên thực tế có rất nhiều người nhầm lẫn rằng vận tốc và tốc độ là một. Tuy nhiên, thực chất thì hai khái niệm này thực sự rất khác biệt cụ thể như sau:
| Tiêu chí | Vận Tốc | Tốc độ |
| Ý nghĩa | Vận tốc là vectơ có hướng thì tốc độ lại là một đại lượng vô hướng | Tốc độ là độ lớn của vận tốc |
| Số lượng | Vetor | Vô hướng |
| Tỷ lệ | Thay đổi dịch chuyển | Thay đổi khoảng cách |
| Khi cơ thể trở về vị trí ban đầu | Sẽ là số không | Sẽ không bằng không |
| Vật di chuyển | Vận tốc của vật chuyển động có thể dương, âm hoặc bằng không | Tốc độ của đối tượng di chuyển không bao giờ có thể là tiêu cực. |
Các bạn có thể hiểu rõ hơn ở ví dụ sau: Một xe máy chuyển động với vận tốc không đổi 40 km/h trên một đường tròn có tốc độ không đổi. Khi đi hết một đường tròn thì tốc độ của nó vẫn là 20 km/h, nhưng vận tốc của nó là 0 vì nó đi về vị trí ban đầu.
Công thức tính vận tốc
Trong chuyển động thẳng đều, công thức tính vận tốc của một vật bằng quãng đường vật đi được chia cho thời gian đi hết quãng đường
v = s/t
Trong đó:
Áp dụng từ công thức tính vận tốc chúng ta có thể dễ dàng tính được 2 đại lượng quãng đường và thời gian.
Công thức tính vận tốc trung bình
Công thức tính vận tốc trung bình là bằng tổng quãng đường đi được chia cho thời gian chuyển động hay nói cách khác vận tốc trung bìnhlà tỉ số giữa sự thay đổi vị trí của vật trong khoảng thời gian đang xét và khoảng thời gian đó
Vtb = [r – r0]/[t – t0] = Δr/ Δt
Trong đó:
Vận tốc trung bình trên những khoảng thời gian khác nhau có thể mang những giá trị khác nhau. Ngoài ra, cần phân biệt với tốc độ trung bình được định nghĩa là tổng quãng đường đi được chia cho khoảng thời gian được xét:
Trong đó:
Các bạn có thể tham khảo:
Công thức tính vận tốc góc
Vận tốc góc chuyển động quay của vật thể được gọi là đại lượng vectơ để thể hiện mức độ thay đổi theo thời gian vị trí góc vật và hướng của sự chuyển động này. Độ lớn vận tốc góc bằng với tốc độ góc và hướng vectơ vận tốc góc và được xác định quy tắc bàn tay phải.
ω = dφ/dt
Trong đó:
Công thức tính vận tốc tức thời
Vận tốc tức thời là gì?
Vận tốc tức thời mô tả sự nhanh chậm và chiều chuyển động tại một thời điểm nào đó trên đường đi của vật. Nếu vận tốc trung bình cho ta một cái nhìn tổng quát về vận tốc của vật trong một khoảng thời gian xác định thì vận tốc tức thời cho ta một cái nhìn cụ thể, tại một thời điểm.
Công thức tính vận tốc tức thời
Để tính vận tốc tức thời tại một thời điểm ta xét vận tốc trung bình trong khoảng thời gian vô cùng nhỏ tính từ thời điểm đó.
Khi khoảng thời gian được xét tiến dần đến 0 thì vận tốc trung bình tiến dần đến vận tốc tức thời [tại thời điểm t0]. Giới hạn này đồng nghĩa với đạo hàm của vị trí theo thời gian. Từ đó, vận tốc tức thời được định nghĩa như sau:
Trong đó:
Các dạng bài tập liên quan đến công thức vận tốc, quãng đường thời gian, vận tốc trung bình và vận tức thời
Ví dụ 1: Một đoàn tàu đi được quãng đường 250 km sau 5 giờ, tính vận tốc của đoàn tàu đó.
Lời giải:
V = s/t = 250/5 = 50 [km/h]
Ví dụ 2: Xe máy di chuyển từ vị trí A lúc 8 giờ 20 phút, vận tốc 45 km/h, xe đi đến B vào 11h. Xác độ dài quãng đường AB mà xe máy đi được?
Lời Giải:
Thời gian xe máy di chuyển hết đoạn AB: 11- 8h20’ = 2h40’ = 8/3 [8 phần 3]
Quãng đường AB sẽ là: S = 45 x 8/3 = 120 km.
Ví dụ 3: Có một xe chuyển động từ A về B. Trong khoảng 3/4 quãng đường đầu, xe chuyển động với vận tốc là 36km/h. Trong thời gian 10 phút, xe đi hết được quãng đường còn lại với vận tốc là 24km/h. Vận tốc trung bình của xe trên cả quãng đường AB là bao nhiêu
Lời giải:
Ta có độ dài quãng đường sau là S2 = t2.v2 = 24. 1/6 = 4km.
Độ dài 3/4 quãng đường đầu là S1 = 3S2 = 12km.
Tổng độ dài quãng đường AB là S = S1 + S2 = 12 + 4 = 16km.
Thời gian đi hết quãng đường đầu là t1 = 12/36 = 1/3 [h]
Tổng thời gian đi hết quãng đường AB là t = t1 + t2 = 1/3 + 1/6 = 1/2 [h]
Vận tốc trung bình là V = S/t = 16/[1/2] 32 km/h
Ví dụ 4: Có một chiếc xe chuyển động từ A về B. Trong 1 nửa đoạn đầu vận tốc là v1, quãng đường còn lại vận tốc của xe là v2. Tìm vận tốc trung bình trên cả quãng đường di chuyển.
Lời giải:
Ta gọi S là độ dài quãng đường AB, v là vận tốc trung bình quãng đường AB.
Thời gian xe di chuyển từ A về B là t = S/v [1]
Qua bài viết trên chúng tôi giúp người dùng ghi nhớ được các công thức tính vận tốc trung bình hay vận tốc tức thời từ đó có thể áp dụng giải được các bài toàn đơn giản và nhanh chóng
5/5 - [1 bình chọn]
XEM THÊM
Công thức lượng giác lớp 9, lớp 10, lớp 11 chi tiết từ A – Z [VD minh họa]
Thể tích khối nón tròn xoay, cụt chi tiết từ A – Z có ví dụ minh họa