A. LÝ THUYẾT
1. Tìm hiểu tính chất của chuyển động đều
Hình vẽ dưới mô tả vị trí của ba quả bóng theo thời gian.
Tính vận tốc trung bình của các quả bóng trong các khoảng thời gian chuyển động và điền vào bảng sau:
| Từ 0s - 1s | Từ 1s - 2s | Từ 2s - 3s | Từ 3s - 4s | |
| Quả bóng thứ nhất | ||||
| Quả bóng thứ hai | ||||
| Quả bóng thứ ba | 1 |
Điền từ/cụm từ thích hợp vào chỗ trống trong nhận xét và kết luận dưới đây:
Nhận xét:
- Quả bóng thứ nhất có độ lớn vận tốc trung bình ..................... theo thời gian.
- Quả bóng thứ hai có độ lớn vận tốc trung bình ..................... theo thời gian.
- Quả bóng thứ ba có độ lớn vận tốc trung bình ..................... theo thời gian.
Kết luận:
- Độ lớn vận tốc của một vật có thể ........................ theo thời gian hoặc .............. theo thời gian.
- Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn không thay đổi theo thời gian.
- Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn thay đổi theo thời gian.
Hướng dẫn:
| Từ 0s - 1s | Từ 1s - 2s | Từ 2s - 3s | Từ 3s - 4s | |
| Quả bóng thứ nhất | 0,75 m/s | 0,75 m/s | 0,75 m/s | 0,75 m/s |
| Quả bóng thứ hai | 1 m/s | 0,8 m/s | 0,75 m/s | 0,45 m/s |
| Quả bóng thứ ba | 0,45 m/s | 0,75 m/s | 0,8 m/s | 1 m/s |
Nhận xét:
- Quả bóng thứ nhất có độ lớn vận tốc trung bình không đổi theo thời gian.
- Quả bóng thứ hai có độ lớn vận tốc trung bình giảm theo thời gian.
- Quả bóng thứ ba có độ lớn vận tốc trung bình tăng theo thời gian.
Kết luận:
- Độ lớn vận tốc của một vật có thể không thay đổi theo thời gian hoặc thay đổi theo thời gian.
- Chuyển động đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn không thay đổi theo thời gian.
- Chuyển động không đều là chuyển động mà vận tốc có độ lớn thay đổi theo thời gian.
2. Tìm hiểu vận tốc trung bình
Khi quả bóng thứ hai di chuyển từ 0m đến 3m, trung bình mỗi giây quả bóng di chuyển được quãng đường là ................. Đó chính là vận tốc trung bình của quả bóng. Mặc dù, vận tốc của quả bóng thay đổi theo thời gian.
Vậy vận tốc trung bình của một chuyển động không đều được tính bằng ............. mà vật đi được trong ................. đi hết quãng đường đó.
Công thức: vtb = .............................
Hướng dẫn:
Khi quả bóng thứ hai di chuyển từ 0m đến 3m, trung bình mỗi giây quả bóng di chuyển được quãng đường là 0,85m. Đó chính là vận tốc trung bình của quả bóng. Mặc dù, vận tốc của quả bóng thay đổi theo thời gian.
Vậy vận tốc trung bình của một chuyển động không đều được tính bằng quãng đường mà vật đi được trong một đơn vị thời gian đi hết quãng đường đó.
Công thức: vtb = $\frac{s}{t}$
3. Tính vận tốc trung bình
Tại Seagame 29 tổ chức ở Malaysia năm 2017, vận động viên bơi lội Nguyễn Thị Ánh Viên xuất sắc giành 8 huy chương vàng, đồng thời phá kỉ lục tại nội dung bơi 100m ngửa. Tính vận tốc bơi trung bình của Nguyễn Thị Ánh Viên ở nội dung thi này.
Vận động viên Nguyễn Thị Ánh Viên và bảng tổng sắp tại nội dung thi đấu 100m ngửa.
Vận tốc bơi trung bình của vận động viên Nguyễn Thị Ánh Viên là .............................................
Hướng dẫn:
Vận tốc bơi trung bình của vận động viên Nguyễn Thị Ánh Viên là v = $\frac{s}{t}=\frac{100}{61,89}\approx 1,62$ (m/s)
B. Bài tập & Lời giải
1. Một viên bi được thả rơi bên cạnh một cái thước. Sử dụng phương pháp chụp ảnh liên tiếp sau các khoảng thời gian như nhau người ta thu được hình ảnh viên bi ở các vị trí tại các thời điểm tương ứng như hình 3.3.
a. Chuyển động của viên bi là
A. Chuyển động đều.
B. Chuyển động nhanh dần
C. Chuyển động chậm dần
b. Biết khoảng thời gian liên tiếp giữa các lần chụp ảnh là $\frac{1}{31}$ và độ chia nhỏ nhất của thước là 5 mm. Tìm vận tốc trung bình của viên bi từ vị trí đầu tới vị trí cuối ở trên thước.
Xem lời giải
2. Khi một người lái xe muốn dừng xe bằng cách hãm phanh gấp thì quãng đường chuyển động trước khi dừng có thể coi là tổng của quãng đường phản ứng và quãng đường hãm. Quãng đường phản ứng được tính bằng vận tốc ban đầu nhân với thời gian phản ứng (là khoảng thời gian từ lúc người lái xe có ý định hãm phanh tới lúc đạp phanh xe). Quãng đường là đoạn đường mà xe đi được trong thời gian hãm.
Cho bảng số liệu sau:
| Vận tốc ban đầu (m/s) | Quãng đường hãm (m) | Quãng đường dừng (m) | Khoảng phản ứng (m) |
| 10 | 5,0 | 12,5 | |
| 20 | 20 | 35 | |
| 30 | 45 | 67,5 |
a. Tính quãng đường phản ứng và điền vào bảng trên.
b. Xác định thời gian phản ứng.
c. Tìm vận tốc trung bình của quá trình hãm phanh nếu vận tốc ban đầu là 20 m/s. Biết từ lúc đạp phanh tới lúc xe dừng là 2 giây.