Chuyển động thẳng đều là gì?

Chuyển động thẳng đều là gì trong vật lý, nguyên lý, ứng dụng của cách chuyển động này sẽ được thuvienhoidap.net giải thích chi tiết trong bài viết này.

Định nghĩa chuyển động thẳng đều là gì?

a – Định nghĩa

Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường. Có nghĩa là nếu bạn đi từ vị trí A đến vị trí B có khoảng cách là 100km với vận tốc không đổi là 50km/h thì đó là chuyển động thẳng đều.

Bạn đang xem bài: Chuyển động thẳng đều là gì?

Trong chuyển động thẳng đều, khi nói tốc độ của xe trên một quãng đường hoặc trong một khoảng thời gian nào đó thì ta hiểu đó là tốc độ trung bình.

Tốc độ trung bình là tổng quãng đường đi đường đi được chia cho thời gian đi hết quãng đường đó. Tốc độ trung bình cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động.

Công thức tính tốc độ trung bình

V_tb = s / t

Trong đó:

• V_tb: là tốc độ trung bình có đơn vị là m/s hoặc km/h
• S: quãng đường đi được
• t: thời gian đi được

b – Quãng  đường đi được trong chuyển động thằng đều 

Trong chuyền động thẳng đều quãng đường đi được tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động. 

Công thức tính quãng đường đi được trong chuyển động thằng đều

S = V.t 

Trong đó:

• S: là quãng đường đi được, có đơn vị là m hoặc km.
• t: là thời gian đi hết quãng đường đó.
• v: là vận tốc trung bình đi hết quãng đường đó.

c – Phương trình của chuyện động thẳng đều

x = x₀ + s = x₀ + vt

Trong đó:

• s: là quãng đường đi.
• t: thời gian chuyển động
• x₀: là tọa độ ban đầu lúc t = 0
• x: là tọa độ ở thời điểm t
• v: là vận tốc của vật hay tốc độ.

Phương trình này được gọi là phương trình chuyển động thẳng đều của chất điểm M.

Tham khảo thêm: Công của lực điện là gì

Bài tập chuyển động thằng đều

Dạng 1: Tìm vận tốc trung bình, quãng đường, thời gian

Xác định vận tốc, quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều. Xác định vận tốc trung bình.

Cách giải dạng bài tập này

• Sử dụng công thức trong chuyển động thẳng đều là s = v.t
• Sử dụng công thức tính vận tốc trung bình v = s/t = s₁/t₁ + s₂/t₂ + ..+ s_n/t_n

Bài tập ví dụ dạng 1

Bài tập 1: Một xe chạy trong 5h, 2h đầu xe chạy với tốc độ trung bình là 60km/h, 3h sau xe chạy với tốc độ trung bình là 40km/h. Tính vận tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chuyển động.

Đáp án bài tập 1:

Quãng đường đi trong hai giờ đầu: S₁ = v₁.t₁ = 2.60 = 120km

Quãng đường đi được trong 3 giờ sau: S₂ = v₂.t₂ = 3.40 = 120km

V_tb = (S₁ + S₂) / t₁ + t₂) = (120 + 120) / ( 5) = 48km/h

Bài tập 2: Một xe đi nửa đoạn đường đầu tiên với tốc độ trung bình v₁ = 12km/h và nửa đoạn đường sau với tốc độ trung bình v₂ = 20km/h. Tính tốc độ trung bình trên cả đoạn đường.

Đáp án bài tập 2:

Thời gian đi nửa đoạn đường đầu: t₁ = s₁ / v₁ = s / 2.12 =  s/24

Thời gian đi nửa đoạn đường sau: t₂ = s₂ / v₂ = s / 2.20 = s/40

Tốc độ trung bình v_tb = s / (t₁ + t₂) = ( 15.s) / s = 15km/h

Bài tập 3: Một ô tô đi từ A đến B. Đầu chặng ô tô đi 1/4  tổng thời gian với v = 50km/h. giữa chặng ô tô đi 1/2 thời gian v = 40km/h. Cuối chặng ô tô đi 1/4 thổng thời gian với v = 20km/h. Tính vận tốc trung bình của ô tô?

Đáp án bài tập 3:

Quãng đường đi đầu chặng: S₁ = v₁.(t/4) = 12,5t

Quãng đường chặng giữa: S₂ = v₂.(t/2) = 5t

Quãng đường đi chặng cuối S₃ = v₃ (t/4) = 5t

Vận tốc trung bình: v_tb = (S1 + S2 + S3)/t = (12,5t + 20t + 5t)/t = 37,5km/h

Bài tập 4: Một người đi xe máy từ A đến B cách 45km. Trong nửa thời gian đầu đi với vận tốc v1, nửa thời gian sau đi với vận tốc v2 = 2/3v1. Xác định v1, v2 biết sau 1h30 phút người đó đến B

Đáp án bài tập 4:

Ta có S₁ + S₂ = 45

< = > v₁.(1,5/2) + 2/3v₁.(1,5)/2) = 45

 => v1 = 10,4 km/h 

= > v₂ = 6,9km/h

Dạng 2: Viết phương trình chuyển động thẳng đều

Với dạng bài tập này, các bạn áp dụng các bước sau:

• Chọn trục tọa độ, gốc tọa độ, gốc thời gian, chiều dương của trục tọa độ. Đồng thời vẽ hình biểu diễn các vectơ vận tốc.
• Viết phương trình chuyển động

Nếu t₀ = 0 = > x = x₀ + vt

Nếu t₀ ≠ 0 => x = x₀ + v(t – t₀)

Lưu ý: Nếu vật chuyển động cùng chiều dương thì vận tốc có giá trị dương, nếu vật chuyển động ngược chiều dương thì vận tốc có giá trị âm.

Cách xác định thời điểm 2 xe gặp nhau

Cho x1 = x2 = > Tìm được thời điểm 2 xe gặp nhau. Thế t vào x2 hoặc x2 để xác định được vị trí hai xe gặp nhau.

Bài tập áp dụng dạng 2

Bài tập 1: Trên đường thẳng AB, cùng lúc xe 1 khởi hành từ A đến B với v = 40km/h. Xe thứ hai đi từ B đi cùng chiều với v = 30km/h. Biết AB cách nhau 20km. Lập phương trình chuyển động của mỗi xe với cùng hệ quy chiếu.

Đáp án bài tập 1:

Chọn gốc tọa độ tại A, gốc thời gian lúc 2 xe xuất phát.

Chiều dương cùng chiều với chiều chuyển động với hai xe.

x_A = x₀ + v_A.t =  40t

x_B = x₀ + v_B.t = 20 + 30t

Bài tập 2: Lúc 7 giờ, một người ở A chuyển động thẳng đều với v = 36km/h đuổi theo người ở B đang chuyển động với v = 5m/s. Biết AB = 18km. Viết phương trình chuyển động của hai người. Lúc mấy giờ và ở đâu hai người đuổi kịp nhau.

Đáp án bài tập 2:

Chọn gốc tọa độ tại A, gốc thời gian lúc 7 giờ.

Phương trình chuyển động có dạng: 

x_A = 36t

x_B = x₀ + v_B.t = 18 + 18t

Khi hai xe gặp nhau thì: x1 = x2

= > t = 1h

= > x_A = x_B = 36km.

Trích nguồn: Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường miền Trung
Danh mục: Biểu mẫu