Công thức liên hệ gia tốc vận tốc và độ dịch chuyển (quãng đường)? Vật lí 10

Hỏi: Công thức liên hệ gia tốc vận tốc và độ dịch chuyển (quãng đường) là gì?

Đáp: Công thức liên hệ gia tốc vận tốc và độ dịch chuyển (quãng đường) là:

v² – v_o² = 2a.d

Trong đó:

v: Vận tốccủa vật (m/s) tại thời điểm t

v_o: Vận tốc của vật (m/s) tại thời điểm ban đầu t_o

a: Gia tốc của vật  (m/s²) 

d: Độ dịch chuyển (quãng đường di chuyển) của vật (m)

Chú ý:

Phương trình độ dịch chuyển trong chuyển động thẳng biến đổi đều là:

Trong đó:

x_o: Tọa độ ban đầu của vật tại thời điểm t₀ (m)

x: Tọa độ của vật sau thời gian chuyển động t (m)

v_o: Vận tốc chuyển động của vật (m/s) tại thời điểm t_o

a: gia tốc chuyển động của vật (m/s²)

Lưu ý: Nếu chất điểm chỉ chuyển động theo một chiều và chọn chiều chuyển động là chiều dương thì quãng đường đi được d = x – x₀:

Ví dụ: Một đoàn tàu đang chạy với vận tốc 43,2 km/h thì hãm phanh, chuyển động thẳng chậm dần đều để vào ga. Sau 1 phút thì tàu dừng lại ở sân ga.

a) Tính gia tốc của tàu.

b) Tính quãng đường mà tàu đi được trong thời gian hãm phanh.

Lời giải:

a) Đổi đơn vị ta có: 43,2 km/h = 12 m/s; 1 phút = 60 giây

Khi tàu dừng lại vận tốc bằng 0

Áp dụng công thức: 

b) Vì tàu chuyển động thẳng không đổi hướng nên quãng đường bằng độ lớn của độ dịch chuyển:

Ví dụ 2: Một ô tô đang chạy với tốc độ 54 km/h trên đoạn đường thẳng thì người lái xe hãm phanh cho ô tô chạy thẳng chậm dần đều. Sau khi chạy thêm 250 m thì tốc độ của ô tô chỉ còn 5 m/s.

a) Hãy tính gia tốc của ô tô.

b) Xác định thời gian ô tô chạy thêm được 250 m kể từ khi bắt đầu hãm phanh.

c) Xe mất thời gian bao lâu để dừng hẳn kể từ lúc hãm phanh?

Lời giải:

Ta có: 54 km/h = 15 m/s

a) Gia tốc của ô tô: 

Áp dụng công thức: v² – v_o² = 2a.d

 Suy ra: 

b) Thời gian ô tô chạy thêm được 250 m kể từ khi bắt đầu hãm phanh.

Áp dụng công thức: v = v_o + at

 Suy ra: 

c) Thời gian để xe dừng lại kể từ lúc hãm phanh