Cách tính vận tốc và công thức liên quan

Buzz

Nội dung bài viết

1. Khái niệm về vận tốc

2. Cách tính vận tốc

3. Công thức tính vận tốc trung bình

4. Công thức tính vận tốc góc

5. Công thức tính vận tốc tức thời

6. Công thức tính vận tốc lưu lượng dòng nước

7. Đơn vị của vận tốc

8. Sự khác biệt giữa vận tốc và tốc độ

9. Bài tập tính vận tốc

Xem thêm

Đọc tóm tắt

- Vận tốc là yếu tố quan trọng trong vật lý, đo lường tốc độ và hướng của chuyển động bằng vectơ.
- Nó được tính bằng công thức v = s/t, với s là quãng đường và t là thời gian.
- Vận tốc trung bình là tỷ lệ thay đổi vị trí theo thời gian, trong khi vận tốc góc và tức thời mô tả sự thay đổi góc và tốc độ tại một điểm cụ thể.
- Các đơn vị của vận tốc bao gồm m/s, km/h và nút, và sự khác biệt giữa vận tốc và tốc độ là vận tốc có hướng còn tốc độ là đại lượng vô hướng.

Vận tốc là một yếu tố quan trọng trong vật lý, nó đo lường tốc độ của sự di chuyển. Điều này rất quan trọng trong chương trình học Vật lý lớp 8.

Mytour sẽ giới thiệu một cách toàn diện về vận tốc, bao gồm định nghĩa, công thức tính, vận tốc trung bình, đơn vị và một số ví dụ minh họa.

1. Khái niệm về vận tốc

Vận tốc là sự mô tả về tốc độ và hướng của chuyển động. Đo được bằng đơn vị đường đi trên một đơn vị thời gian. Vận tốc được biểu thị bằng vectơ, chiều và độ dài của nó mô tả tốc độ và hướng của chuyển động tương ứng.

Một cách đơn giản để hiểu vận tốc: Đó là khoảng cách mà vật di chuyển trong một giây. Độ lớn của vận tốc chỉ ra tốc độ của chuyển động và được đo bằng độ dài quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.

2. Cách tính vận tốc

1. Công thức tổng quát

$v\ =\ \frac{s}{t}$

Trong đó:

v là tốc độ
s là quãng đường đi
t là thời gian di chuyển

Từ công thức tính vận tốc, bạn có thể tính được 2 giá trị: quãng đường và thời gian.

Công thức tính quãng đường khi biết tốc độ và thời gian: s = v.t

$t\ =\ \frac{s}{v}$

Ví dụ: Một chiếc xe ô tô đi qua một quãng đường dài 250km trong thời gian 5 giờ.

$v\ =\ \frac{s}{t} = \ \frac{250}{50}$

3. Công thức tính vận tốc trung bình

Tính vận tốc trung bình

Vận tốc trung bình được định nghĩa là tỉ lệ giữa thay đổi vị trí của vật trong một khoảng thời gian và thời gian đó.

$V(\text { tb })=\frac{r-r_{0}}{t-t_{0}}$

Điều này có nghĩa là:

v (tb) là vận tốc trung bình
r là vị trí hiện tại, r₀ là vị trí ban đầu
t là thời điểm cuối, t₀ là thời điểm ban đầu
(r - r₀) đại diện cho sự di chuyển

4. Công thức tính vận tốc góc

Vận tốc góc là một vectơ mô tả sự thay đổi của vị trí góc của vật theo thời gian và hướng của sự di chuyển này khi vật quay một vòng tròn đều.

$\omega=\frac{\mathbf{d} \varphi}{\mathbf{d t}}$

Nói cách khác:

ω đại diện cho tốc độ góc
dφ/dt là đạo hàm của góc quay θ theo thời gian t

5. Công thức tính vận tốc tức thời

Vận tốc tức thời là tốc độ của vật tại một điểm cụ thể trên quãng đường di chuyển.

Công thức: v (tt) = dr/dt

Nhớ rằng:

v (tt) là vận tốc tức thời
dr / dt là đạo hàm của vị trí theo thời gian

6. Công thức tính vận tốc lưu lượng dòng nước

Lưu lượng dòng chảy được tính bằng các công thức khác nhau phù hợp với từng trường hợp cụ thể như dòng chảy qua ống tròn, bình lọc hoặc máy bơm. Dưới đây là công thức tính lưu lượng dòng chảy qua ống tròn:

Công thức: Q = v.A

Giải thích:

v: tốc độ dòng chảy
A: Diện tích cắt ngang hoặc bề mặt

7. Đơn vị của vận tốc

- Đơn vị của vận tốc phụ thuộc vào đơn vị chiều dài và thời gian.

- Đơn vị chuẩn của vận tốc là mét trên giây (m/s) và kilômét trên giờ (km/h)

Mối liên kết giữa m/s và km/h:

$1 \mathrm{m} / \mathrm{s}=\frac{0,001}{\frac{1}{3600}}=3,6 \mathrm{km} / \mathrm{h}$ $1 \mathrm{km} / \mathrm{h}=\frac{1000}{3600} \approx 0,28 \mathrm{m} / \mathrm{s}$

- Để đo độ lớn của vận tốc, ta sử dụng một thiết bị được gọi là tốc kế (hoặc đồng hồ vận tốc). Thường thì tốc kế được lắp đặt trên xe ô tô hoặc xe máy để đo vận tốc di chuyển của chúng.

Chú ý:

+ Trong hàng hải, thường sử dụng “nút” là đơn vị đo vận tốc:

1 nút = 1 hải lý/h = 1,852 km/h = 0,514 m/s hoặc 1m/s = nút.

+ Tốc độ của ánh sáng: 300.000 km/s.

• Đơn vị độ dài còn được sử dụng là “năm ánh sáng”.

• Năm ánh sáng là khoảng cách mà ánh sáng đi qua trong một năm.

• Năm ánh sáng = 9,4608 . 10¹² km ≈ 10¹⁶m.

Ví dụ: Khoảng cách từ ngôi sao gần nhất đến Trái Đất là 4,3 năm ánh sáng (gần bằng 43 triệu tỉ mét).

8. Sự khác biệt giữa vận tốc và tốc độ

Nếu vận tốc là một vectơ có hướng, thì tốc độ là một đại lượng vô hướng. Tốc độ là độ lớn của vận tốc. Ví dụ, một chiếc xe máy di chuyển với vận tốc không đổi là 40 km/h trên một vòng tròn có tốc độ không đổi. Khi đi hết một vòng tròn, tốc độ vẫn là 20 km/h, nhưng vận tốc là 0 vì nó trở về vị trí ban đầu.

9. Bài tập tính vận tốc

Bài 1: Dụng cụ để xác định tốc độ của chuyển động của một vật được gọi là

A. vôn kế

B. nhiệt kế

C. tốc kế

D. ampe kế

Tốc kế là công cụ để đo độ lớn của tốc độ, tức là tốc độ nhanh chậm của chuyển động của một vật.

⇒ Đáp án C

Bài 2: Thông tin gì có thể được cung cấp bởi độ lớn của vận tốc về chuyển động của vật?

A. Cho biết hướng chuyển động của vật.

B. Cho biết vật chuyển động theo quỹ đạo nào.

C. Cho biết vật chuyển động nhanh hay chậm.

D. Cho biết nguyên nhân vì sao vật lại chuyển động được.

Độ lớn của vận tốc cho chúng ta biết liệu vật đó đang di chuyển nhanh hay chậm.

⇒ Đáp án C

Bài 3: Chuyển động của phân tử hiđro ở 0^oC có vận tốc 1692 m/s, của vệ tinh nhân tạo của Trái Đất có vận tốc 28800 km/h. Hỏi chuyển động nào nhanh hơn?

A. Chuyển động của phân tử hiđro nhanh hơn.

B. Chuyển động của vệ tinh nhân tạo của Trái Đất nhanh hơn.

C. Cả hai chuyển động có cùng tốc độ.

D. Tất cả đều sai.

V_H = 1692 m/s

$\mathrm{V}_{\mathrm{D}}=\frac{28800.1000}{3600}=8000 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$

⇒ Vận tốc của vệ tinh nhân tạo lớn hơn

⇒ Chuyển động của vệ tinh nhân tạo nhanh hơn

⇒ Đáp án B

Bài 4: Đơn vị của vận tốc phụ thuộc vào

A. đơn vị chiều dài

B. đơn vị thời gian

C. đơn vị chiều dài và đơn vị thời gian.

D. các yếu tố khác.

Đơn vị của vận tốc phụ thuộc vào đơn vị chiều dài và đơn vị thời gian

⇒ Đáp án C

Bài 5: Trái Đất quay quanh Mặt Trời một vòng trong thời gian một năm (trung bình là 365 ngày). Biết vận tốc quay của Trái Đất bằng 108000 km/h. Lấy π ≈ 3,14 thì giá trị trung bình bán kính quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời là:

A. 145 000 000 km

B. 150 000 000 km

C. 150 649 682 km

D. 149 300 000 km

Trong một năm Trái Đất quay: s = v.t = 365.24.108000 = 946080000 km

$\mathrm{R}=\frac{\mathrm{S}}{2 \pi}=150649682 \mathrm{~km}$

⇒ Đáp án C

Bài 6: Trong đêm tối từ lúc thấy tia chớp lóe sáng đến khi nghe thấy tiếng bom nổ khoảng 15 giây. Hỏi chỗ bom nổ cách người quan sát bao xa? Biết vận tốc truyền âm trong không khí bằng 340 m/s.

A. 5100 m

B. 5000 m

C. 5200 m

D. 5300 m

Bom nổ cách người quan sát: s = v.t = 340.15 = 5100 m

⇒ Đáp án A

Bài 7: Nhà vô địch Olympic Athene chạy 100m hết 9,86s và một người đi xe đạp với vận tốc 15 km/h; hỏi người nào có vận tốc lớn hơn?

Giải:

$\mathrm{v}_1=\frac{\mathrm{s}_1}{\mathrm{t}_1}=\frac{100}{9,86}=10,14$

Vận tốc của người đi xe đạp: v2 = 15 km/h =15.0,28 m/s = 4,2 (m/s).

So sánh: v1 > v2.

Vậy nhà vô địch Olympic Athene có vận tốc lớn hơn người đi xe đạp.

Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Mytour với mục đích chăm sóc khách hàng và chỉ dành cho khích lệ tinh thần trải nghiệm du lịch, chúng tôi không chịu trách nhiệm và không đưa ra lời khuyên cho mục đích khác.

Nếu bạn thấy bài viết này không phù hợp hoặc sai sót xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email [email protected]