Vật lý 10 bài 1: Chất điểm là gì? Cách xác định vị trí của vật trong không gian và thời gian trong đi lại. Khi nghe nói tới đi lại là những em hiểu ngay tới sự thay đổi vị trí của một vật khác theo thời gian, đây cũng được gọi là đi lại cơ.

Bài này chúng ta sẽ tìm hiểu cụ thể về đi lại cơ, chất điểm là gì? hệ quy chiếu gồm những gì? cách xác định vị trí của vật trong không gian, cách xác định thời gian trong đi lại.

Bạn đang xem bài: Vật lý 10 bài 1: Chất điểm là gì? Cách xác định vị trí của vật trong không gian và thời gian trong đi lại

I. đi lại cơ, chất điểm

1. đi lại cơ là gì?

– đi lại cơ của một vật (gọi tắt là đi lại) là sự thay đổi vị trí của vật đó so với những vật khác theo thời gian.

* Ví dụ: Ô tô, xe máy chạy, tàu bay đang bay,..

– đi lại có tính tương đối.

* Ví dụ: Người ngồi trên tàu đang chạy, thì người đó sẽ đứng yên so với tàu, nhưng người đó lại đi lại so với hàng cây bên đường.

2. Chất điểm là gì?

– Chất điểm là những vật có kích thước rất nhỏ so với độ dài đường đi (hay với những khoảng cách mà ta đề cập tới).

* Ví dụ: Ô tô chạy từ Tp.HCM tới Hà Nội: xe được coi là chất điểm.

3. Quỹ đạo là gì?

– Quỹ đạo là tập hợp tất cả những vị trí của một chất điểm đi lại tạo ra một đường nhất định. Đường đó gọi là quỹ đạo.

* Ví dụ: đi lại của Trái Đất quanh Mặt Trời: có quỹ đạo coi như tròn.

II. Cách xác định vị trí của vật trong không gian

1. Vật làm mốc và thước đo

– Muốn xác định vị trí của vật ta cần chọn lựa một vật làm mốc, một chiều dương trên quỹ đạo rồi sử dụng thước đo chiều dài từ vật làm mốc tới vật.

– Vật làm mốc: là vật mà ta chọn lựa cho nó cố định để so với những vật khác.

2. Hệ tọa độ

– Hệ tọa độ 1 trục (sử dụng khi vật đi lại trên một đường thẳng)

Tọa độ của vật ở vị trí M:

– Hệ tọa độ 2 trục (sử dụng khi vật đi lại trên một đường trong trong mặt phẳng)

Tọa độ của vật ở vị trí M: 

III. Cách xác định thời gian trong đi lại

1. Mốc thời gian và đồng hồ

– Mốc thời gian là thời khắc ta chọn lựa để xác định thời gian đi lại của vật.

* Ví dụ: Ô tô khởi đầu xuất phát từ bến Tp.HCM lúc 7h00 tới bến Nha Trang lúc 19h30.

2. thời khắc và thời gian

– thời khắc: lúc, khi

* Ví dụ: Nhìn lên đồng hồ thấy 7h10: thời khắc lúc đó là 7h10.

– Thời gian (khoảng thời gian): từ khi tới khi.

* Ví dụ: thời khắc từ 7h10 tới thời khắc 8h25 là 1h15′ , thì 1h15′ là thời gian đi lại của vật.

IV. Hệ quy chiếu

• Hệ quy chiếu =  Hệ tọa độ gắn với vật mốc  + đồng hồ và gốc thời gian.

• Một hệ quy chiếu gồm:

– Một vật làm mốc, một hệ toạ độ gắn với vật làm mốc;

– Một mốc thời gian và một đồng hồ.

– Trong nhiều bài toán cơ học, nhiều khi nói về hệ quy chiếu, người ta chỉ đề cập tới hệ toạ độ, vật làm mốc và mốc thời gian mà không cần nói tới đồng hồ.

V. Bài tập đi lại cơ

* Bài 1 trang 11 SGK Vật Lý 10: Chất điểm là gì?

* Lời giải:

– Chất điểm là một chất đi lại được coi là kích thước rất nhỏ so với độ dài đường đi ( hoặc là so với khoảng cách mà ta đề cập tới).

* Bài 2 trang 11 SGK Vật Lý 10: Nêu cách xác định vị trí của một ô tô trên một quốc lộ.

* Lời giải:

– Dựa vào cột cây số (cột km) trên quốc lộ: khi ôtô tới cột cây số, ta sẽ biết vị trí ô tô cách mốc (địa điểm sẽ tới) còn bao nhiêu km.

* Bài 3 trang 11 SGK Vật Lý 10: Nêu cách xác định vị trí của một vật trên một mặt phẳng.

* Lời giải:

– chọn lựa một điểm ( một vật) cố định làm mốc.

– Một hệ trục gồm Ox và Oy vuông góc với nhau, gắn với vật mốc.

– Chiếu vuông góc điểm vị trí vật xuống hai trục Ox và Oy.

⇒ Vị trí của bật trên mặt phẳng được xác định bằng hai tọa độ x và y.

* Bài 4 trang 11 SGK Vật Lý 10: Phân biệt hệ tọa độ và hệ quy chiếu.

* Lời giải:

– Hệ tọa độ gồm vật làm mốc, những trục tọa độ Ox, Oy, Oz. Hệ tọa độ sử dụng xác định vị trí vật.

– Hệ quy chiếu bao gồm hệ tọa độ, mốc thời gian và đồng hồ. Hệ quy chiếu giúp ta không những xác định được vị trí của vật mà còn xác định được cả thời gian của đi lại.

* Bài 5 trang 11 SGK Vật Lý 10: Trường hợp nào dưới đây có thể coi vật là chất điểm?

A. Trái Đất trong đi lại tự quay quanh mình nó.

B. Hai hòn bi lúc va chạm với nhau.

C. Người nhảy cầu lúc đang rơi xuống nước.

D. Giọt nước mưa lúc đang rơi.

* Lời giải:

• chọn lựa đáp án: D. Giọt nước mưa lúc đang rơi.

– Vì giọt nước mưa đang rơi có kích thước rất nhỏ so với quãng đường rơi nên được coi như một chất điểm.

* Bài 6 trang 11 SGK Vật Lý 10: Một người chỉ đường cho một khách du lịch như sau: “Ông hãy đi dọc theo phố này tới bờ một hồ lớn. Đứng tại đó, nhìn sang bên kia hồ theo hướng Tây Bắc, ông sẽ thấy tòa nhà của khách sạn S”. Người chỉ đường đã xác định vị trí của khách sạn S theo cách nào?

A. Cách sử dụng đường đi và vật làm mốc.

B. những sử dụng những trục tọa độ.

C. sử dụng cả hai cách A và B.

D. Không sử dụng cả hai cách A và B.

* Lời giải:

• chọn lựa đáp án: C. sử dụng cả hai cách A và B.

Đi dọc theo phố này tới một bờ hồ lớn: là cách sử dụng đường đi và vật làm mốc (A); Đứng ở bờ hồ, nhìn sang hướng Tây Bắc, ông sẽ thấy tòa khách sạn S: là cách sử dụng những trục tọa độ (B).

* Bài 7 trang 11 SGK Vật Lý 10: Trong những cách chọn lựa hệ trục tọa độ và mốc thời gian dưới đây, cách nào thích thống nhất để xác định vị trí của một tàu bay đang bay trên phố dài?

A. Khoảng cách tới ba sân bay lớn; t = 0 là lúc tàu bay chứa cánh.

B. Khoảng cách tới ba sân bay lớn; t = 0 là lúc 0 giờ quốc tế.

C. Kinh độ, vĩ độ địa lí và độ cao của tàu bay; t = 0 là lúc tàu bay chứa cánh.

D. Kinh độ, vĩ độ địa lí và độ cao của tàu bay; t = 0 là 0 giờ quốc tế.

* Lời giải:

• chọn lựa đáp án: D. Kinh độ, vĩ độ địa lí và độ cao của tàu bay; t = 0 là 0 giờ quốc tế.

– Trong không gian, để xác định vị trí một vật, thường chọn lựa hệ trục tọa độ gồm 3 trục Ox, Oy, Oz vuông góc với nhau. Hệ trục tọa độ không gian được xác định theo kinh độ, vĩ độ địa lý gốc. Độ cao của tàu bay tính theo mực nước biển, giờ quốc tế GMT cũng là giờ chuẩn lấy gốc từ kinh tuyến 0.

– Lưu ý: không lấy t = 0 là lúc tàu bay chứa cánh vì trong một ngày, một hãng hàng không sẽ có rất nhiều chuyến bay, do vậy mỗi lần bay lấy một gốc thì việc định và quản lý những chuyến bay là rất vất vả và không khoa học. Ngoài gia sử dụng t = 0 là giờ quốc tế giúp hành khách định rõ được thời gian chuyến bay của mình khởi đầu từ thời khắc nào đối với giờ địa phương.

* Bài 8 trang 11 SGK Vật Lý 10: Để xác định vị trí của một tàu biển giữa đại dương, người ta sử dụng những tọa độ nào?

* Lời giải:

– Để xác định vị trí của một vật trên một mặt phẳng, người ta sử dụng hệ trục tọa độ gồm 2 trục Ox và Oy vuông góc với nhau. Để xác định vị trí của một tàu biển giữa đại dương, người ta sử dụng trục Ox là vĩ độ, trục Oy là kinh độ của tàu.

 

* Bài 9 trang 11 SGK Vật Lý 10: nếu như lấy mốc thời gian là lúc 5 giờ 15 phút thì sau ít nhất bao lâu kim phút đuổi kịp kim giờ?

* Lời giải:

– Sử dụng đơn vị đo góc là rad (ra-đi-an): π (rad) ứng với 180^o, 1 vòng tương ứng với góc 2π (rad).

– Vòng tròn chia làm 12 khoảng. Mỗi khoảng ứng với cung là: 

– Lúc 5 giờ 00 phút, kim phút nằm đúng số 12, kim giờ nằm đúng số 5, sau đó 15 phút thì kim phút nằm đúng số 3, kim giờ quay thêm được một góc: 

→ kim phút nằm cách kim giờ một cung là:

1 giây kim phút quay được 1 cung là:

1 giây kim giờ quay được 1 cung là:

Sau 1 giây kim phút sẽ đuổi kim giờ (rút ngắn) được một cung là:

Thời gian để kim phút đuổi kịp kim giờ (Rút ngắn hết khoảng cách 3π/8 rad) là :

Vậy sau thời gian t ≈ 736,36(s) ≈ 12 phút 16,36 giây thì kim phút đuổi kịp kim giờ lấy mốc thời gian lúc 5 giờ 15 phút.

tới đây thì chắc chắn những em đã có thể trả lời thắc mắc chất điểm là gì? và biết cách định vị trí của vật trong không gian và thời gian trong đi lại. Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường miền Trung hy vọng với phần hướng dẫn giải bài tập sẽ giúp những em nắm chắc nội dung bài viết và có thể vận dụng vào tri thức này cho những bài liên quan.

Bản quyền bài viết thuộc Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi trường miền Trung. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!

Nguồn chia sẻ: https://cmm.edu.vn