CHỦ ĐỀ 1: BÀI 2: ĐỒ THỊ ĐỘ DỊCH CHUYỂN - THỜI GIAN. ĐỘ DỊCH CHUYỂN TỔNG HỢP VÀ VẬN TỐC TỔNG HỢP
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
VẬT LÍ 10
CHỦ ĐỀ 1: BÀI 2: ĐỒ THỊ ĐỘ DỊCH CHUYỂN - THỜI GIAN. ĐỘ DỊCH CHUYỂN TỔNG HỢP VÀ VẬN TỐC TỔNG HỢP
Ảnh
Khởi động
Khởi động (Khởi động)
Từ địa điểm xuất phát, một vật di chuyển qua một loạt các địa điểm trung gian để đến địa điểm cuôi cùng, ví dụ như tàu thám hiểm ở hình 2.1. Làm thế nào để xác định được quãng đường, độ dịch chuyển hay vận tốc của vật?
Ảnh
I. Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian của chuyển động thẳng
1. Vẽ đồ thị dịch chuyển theo thời gian (I. Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian của chuyển động thẳng)
Ảnh
1. Vẽ đồ thị dịch chuyển theo thời gian
Một vật chuyển động dọc theo đường thẳng. Độ dịch chuyển của nó tại các thời điểm khác nhau được cho trong bảng 2.1.
=> Vật đang chuyển động với tốc độ chuyển dịch tăng đều sau mỗi giây. Tức là vật đang chuyển động với tốc đô không đổi, có giá trị là 10 m/s.
+) tiếp
Ảnh
+) Vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của vật:
+) Đồ thị là đường thẳng đi qua gốc toạ độ.
+) tiếp
Ảnh
+) Độ dốc của đường thẳng này là:
độ dốc = latex((LM)/(OM) = 40/4 = 10)
+) Giá trị của vận tốc = độ dốc của đồ thị dịch chuyển theo thời gian. +) Dựa vào đô dốc của đường biểu diễn độ dịch chuyển - thời gian, ta biết một vật đang chuyển động nhanh hay chậm. +) Độ dốc càng lớn, vật chuyển động càng nhanh, độ dốc của đồ thị âm, vật đang chuyển động theo chiều ngược lại.
- Ví dụ
- Ví dụ:
Ảnh
- Trả lời câu hỏi
- Trả lời câu hỏi
Ảnh
Hình vẽ
1. Nêu đặc điểm của đồ thị độ dịch chuyển - thời gian đối với một vật chuyển động thẳng theo một hướng với tốc độ không đổi.
Ảnh
+) tiếp (- Trả lời câu hỏi)
Ảnh
Hình vẽ
2. Từ độ dốc của đường biểu diễn độ dịch chuyển - thời gian của chuyển động thẳng trên hình 2.3, hình nào tương ứng với mỗi phát biểu sau: 1. Độ dốc không đổi, tốc độ không đổi. 2. Độ dốc lớn hơn, tốc độ lơn hơn. 3. Độ dốc bằng không, vật đứng yên. 4. Từ thời điểm độ dốc âm, vật chuyển động theo chiều ngược lại.
Ảnh
2. Tính tốc độ từ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian
2. Tính tốc độ từ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian
Một người chạy bộ trên đường thẳng. Độ dịch chuyển của người đó tại các thời điểm khác nhau được cho trong bảng 2.2. Trong đó, t = 0 ứng với thời điểm người có độ dịch chuyển 10 m.
- Ví dụ:
Ảnh
Độ dịch chuyển tăng đều, nhưng sau 3,0s thì độ dịch chuyển không thay đổi. Tính tốc độ dịch chuyển thời gian trong 3,0 s đầu tiên.
+) tiếp (- Ví dụ)
Giải:
Ảnh
Để tìm tốc độ 3 giây đầu tiên, chúng ta sẽ tính độ dốc của đồ thị. Vẽ một tam giác vuông như hình 2.4, chia độ dịch chuyển latex(Deltad) cho khoảng thời gian latex(Deltat), ta được tốc độ.
v = latex((25 m - 10 m)/(3 s - 0 s) = (15 m)/(3 s) = 5)m/s
- Kết luận
Hình vẽ
- Kết luận:
Để tính tốc độ từ đồ thị dịch chuyển - thời gian ta sẽ tính độ dốc của đồ thị: latex(v = (Deltad)/(Deltat))
Ảnh
- Luyện tập
Ảnh
- Luyện tập:
1. Một xe đua chuyển động thẳng trong quá trình thử tốc độ. Độ dịch chuyển của nó tại các thời điểm khác nhau được cho trong bảng 2.3. Vẽ đồ thị độ chuyển dịch - thời gian và sử dụng đồ thị này để tìm tốc độ của xe.
Ảnh
II. Độ dịch chuyển tổng hợp
- Tìm hiểu
Hình vẽ
- Tìm hiểu:
II. Độ dịch chuyển tổng hợp
Khi vật di chuyển từ vị trí này đến vị trí khác theo một số đoạn dịch chuyển khác nhau thì độ dịch chuyển cuối cùng của vật là tổng các độ dịch chuyển đó. Độ dịch chuyển tổng hợp chính là độ dịch chuyển từ vị trí đầu đến vị trí cuối. Độ dịch chuyển là đại lượng vectơ nên để tìm độ dịch chuyển tổng hợp ta phải dùng cách cộng vectơ.
- Hình 2.5
Ảnh
Hình 2.5. Minh hoạ một chiếc xe đã đi từ địa điểm A, qua các địa điểm B, C, D rồi đến E.
- Ví dụ
- Ví dụ:
Một ô tô đi 17 km theo hướng Đông và sau đó đi 10 km theo hướng bắc (hình 2.6). Quãng đường ô tô đi được 27 km. Tìm độ dịch chuyển tổng hợp của ô tô.
Ảnh
+) tiếp (- Ví dụ)
+) Cách tìm:
Vectơ thứ nhất theo hướng chuyển động của ô tô. Vectơ thứ hai với điểm bắt đầu chính là điểm kết thúc của vectơ thứ nhất. Nối điểm bắt đầu của vectơ thứ nhất với điểm kết thúc của vectơ thứ hai.
Ảnh
+) tiếp (- Ví dụ)
+) Tìm độ lớn:
Độ dịch chuyển tổng hợp được biểu diễn bằng vectơ OB. Vì góc giữa vectơ OA và vectơ AB là góc vuông, nên độ lớn của độ dịch chuyển tổng hợp được tính bằng: latex(OB^2 = OA^2 + AB^2 = 17^2 + 10^2 = 389) latex(OB = sqrt(389) = 19,7 ~~ 20) km
+) Tìm hướng:
Vì cạnh huyền của tam giác vuông có chiều dài gấp đôi cạnh góc vuông nên góc giữa vectơ OB và vectơ AB là latex(60@). Vậy độ dịch chuyển cuối cùng của ô tô là 20 km lệch so với hướng bắc góc latex(60@) về phía đông.
- Trả lời câu hỏi
- Trả lời câu hỏi:
Ảnh
Hình vẽ
3. Tính độ dịch chuyển và quãng đường từu nhà bạn đến trường bằng bản đồ.
Ảnh
III. Vận tốc tổng hợp
- Tìm hiểu
- Tìm hiểu:
III. Vận tốc tổng hợp
Ảnh
Hình vẽ
Vận tốc là một đại lượng vectơ và do đó hai vận tốc có thể được kết hợp bằng phép cộng vectơ theo cùng một cách mà ta đã thấy đối với hai hay nhiều độ dịch chuyển.
- Ví dụ
Ảnh
- Ví dụ:
Hình vẽ
Một vận động viên bơi về phía bắc với vận tốc 1,7 m/s, nước sông chảy với vận tốc 1,0 m/s về phía đông. Tìm độ lớn và hướng vận tốc tổng hợp của vận động viên tương tự như với cách tìm độ dịch chuyển tổng hợp.
- Hướng dẫn
- Hướng dẫn:
+) Vẽ tam giác vectơ:
Đặt điểm bắt đầu của vectơ thứ hai ở điểm kết thúc của vectơ đầu tiên (hình 2.7). Nối điểm đầu và điểm cuối để thành tam giác vectơ.
Ảnh
+) tiếp (- Hướng dẫn)
+) Tính độ lớn của vectơ tổng hợp
Ta có: latex(v =sqrt(1,7^2 +1^2) = 1,97 ~~ 2,0) m/s
+) Tính góc latex(theta) giữa vectơ tổng hợp và vectơ thứ nhất:
Do cạnh huyền gấp đôi cạnh góc vuông nên góc latex(theta) là latex(30@). Vì vậy, vận tốc tổng hợp của vận động viên là 2,0 m/s và có hướng lệch so với hướng bắc latex(30@) về phía đông.
Ảnh
- Luyện tập
Ảnh
- Luyện tập:
2. Người ta ném một hòn đá từ vách đá ở bờ biển xuống dưới. Hòn đá chạm vào mặt biển với vận tốc v có thành phần thẳng đứng xuống dưới là latex(v_1) và thành phần ngang là latex(v_2). Biết vận tốc v = 24 m/s, latex(v_1 = 17)m/s. a. Vẽ sơ đồ các vectơ thể hiện các vận tốc. b. Sử dụng sơ đồ để tìm latex(v_2). c. Sử dụng sơ đồ để tìm góc giữa vận tốc của viên đá và phương thẳng đứng khi nó chạm vào mặt nước.
- Vận dụng
- Vận dụng:
Một người điều khiển thiết bị bay cá nhân theo hướng từ A đến B. Gió thổi với vận tốc không đổi 27 km/h theo hướng bắc. Hướng AB lệch với hướng bắc latex(60@) về phía đông (hình 2.8).
Ảnh
Hình 2.8
+) tiếp (- Vận dụng)
- Câu hỏi:
1. Để bay theo đúng hướng từ A đến B, với vận tốc tổng hợp là 54 km/h, người lái phải hướng thiết bị theo hướng nào? 2. Bay được 6 km, thiết bị quay đầu vay về A với vận tốc tổng hợp có độ lớn là 45 km/h đúng hướng B đến A. Tìm tốc độ trung bình của thiết bị trên cả quãng đường bay.
Ảnh
Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
DẶN DÒ
Ôn lại lí thuyết vừa học. Làm bài tập về nhà trong SBT. Chuẩn bị bài sau: "Chủ đề 1: Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc - thời gian".
Cảm ơn
Ảnh