Cơ học Newton
Vị trí, vận tốc, gia tốc
Vị trí mô tả nơi vật ở; vận tốc cho biết vị trí đổi nhanh và theo hướng nào; gia tốc mô tả vận tốc đổi ra sao.
Hãy theo dõi một vật chuyển động trên đường thẳng: vị trí là câu trả lời cho “ở đâu?”, còn vận tốc và gia tốc mô tả cách chuyển động thay đổi theo thời gian.
Định nghĩa: Đại lượng và mô hình
Chọn gốc tọa độ và chiều dương trước khi ghi vị trí x. Vận tốc có dấu cho biết chiều chuyển động; độ lớn vận tốc là tốc độ. Gia tốc cùng chiều vận tốc có thể làm vật nhanh lên, ngược chiều có thể làm vật chậm lại.
Cách đọc mô hình
Vị trí mô tả nơi vật ở; vận tốc cho biết vị trí đổi nhanh và theo hướng nào; gia tốc mô tả vận tốc đổi ra sao.
Ví dụ: Ví dụ có lời giải
Một xe đi từ x₁ = 2 m đến x₂ = 14 m trong 4 s. Vận tốc trung bình là (14 − 2)/4 = 3 m/s theo chiều dương.
Lời giải
Một xe đi từ x₁ = 2 m đến x₂ = 14 m trong 4 s. Vận tốc trung bình là (14 − 2)/4 = 3 m/s theo chiều dương.
Trên đường thẳng, chọn một chiều dương và mốc vị trí để dấu của đại lượng có ý nghĩa. Nếu xe đạp ở mốc 0 m lúc 0 s và ở vị trí 24 m sau 6 s, vận tốc trung bình là 4 m/s; nếu đi ngược chiều dương thì vận tốc mang dấu âm. Gia tốc trung bình là độ biến thiên vận tốc chia thời gian, nên từ 2 lên 8 m/s trong 3 s cho gia tốc 2 m/s².
Ví dụ: Từ vận tốc đến gia tốc
Một xe tăng tốc từ 3 m/s lên 9 m/s trong 3 s. Tính gia tốc trung bình.
Lời giải
a=(9−3)/3=2 m/s².
Khi đọc bảng số liệu, cần phân biệt tọa độ tại một thời điểm với quãng đường đã đi. Vận tốc là đại lượng có hướng, còn tốc độ chỉ có độ lớn; gia tốc cho biết vận tốc thay đổi chứ không đơn thuần là vật chạy nhanh. Chuyển động chậm lại có gia tốc ngược chiều vận tốc.
Trắc nghiệm nhanh
Vận tốc trung bình được tính từ đại lượng nào?
Vận tốc trung bình được tính từ đại lượng nào?
Tài liệu tham khảo
- Young, Freedman (2019). University Physics
- Halliday, Resnick, Walker (2014). Fundamentals of Physics