Hôm nay, Kiến Guru sẽ cùng các bạn tìm hiểu các nội dung trọng tâm phần Bài 2: Chuyển động thẳng đều và giải một số bài tập điển hình như sách giáo khoa vật lý 10 bài 2 trang 15. Đây là chủ đề quan trọng, vì vậy các bạn hãy tham khảo bài viết dưới đây để hiểu và nắm được lý thuyết cũng như phương pháp làm bài nhé!
1. Lý thuyết áp dụng giải bài tập vật lý 10 bài 2 trang 15
Bài 2: Chuyển động thẳng đều là kiến thức nền tảng để bạn đọc nghiên cứu những bài học cao hơn sau này. Chủ đề này có gì đặc biệt? Trước khi đi vào đáp án chi tiết giải bài tập vật lý 10 bài 2 trang 15, các bạn hãy cùng chúng mình khám phá lý thuyết trong bài học này nhé!
1.1. Nhắc lại một số khái niệm cơ bản trong chuyển động:
a. Độ dời
- Định nghĩa về độ dời: Người ta sử dụng cụm từ độ dời để chỉ về khái niệm độ biến thiên của tọa độ, được tính bằng hiệu giữa tọa độ lúc sau và tọa độ lúc đầu của chuyển động (Kí hiệu là Δx)
Δx = x2 – x1
Trong đó: x2 là tọa độ lúc sau và x1 là tọa độ tại thời điểm ban đầu.
- Lưu ý cần nắm: Độ dời không phụ thuộc vào hình dạng của quỹ đạo chuyển động mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và vị trí điểm cuối.
- Khái niệm vectơ độ dời: Vectơ AC với gốc từ A và hướng về điểm cuối C được gọi là vectơ độ dời.
b. Quãng đường là gì?
Quãng đường là đại lượng đo và biểu thị độ dài quỹ đạo chuyển động của một vật. Trong quá trình chuyển động của một chất điểm, quãng đường có thể không thực sự trùng với độ dời của nó.
Công thức tính quãng đường là: s = v.t
Ví dụ minh họa về sự khác biệt này: Một con ốc sên bò quanh miệng một giếng nước, sau một khoảng thời gian Δt nhất định nó sẽ quay về vị trí ban đầu. Khi đó, độ dời chuyển động của ốc sên là Δx = 0 và quãng đường chuyển động của nó chính bằng chu vi của miệng giếng nước đó.
c. Vận tốc và các yếu tố cần nắm
Người ta định nghĩa vận tốc là một đại lượng vectơ biểu diễn cho sự chuyển động nhanh hay chậm của vật.
- Vận tốc trung bình: Giả sử với 2 chất điểm có tọa độ x1, x2 tại các thời điểm t1, t2. Khi đó, công thức tính toán, xác định vận tốc trung bình là:
Nhận xét:
Phương và chiều của vận tốc trung bình và độ dời luôn trùng nhau. Tuy nhiên, chúng ta cần phân biệt điểm khác nhau giữa vận tốc trung bình với tốc độ trung bình. Công thức xác định tốc độ trung bình:
- Vận tốc tức thời
Vận tốc tức thời là vận tốc xét tại một thời điểm t, biểu diễn cho chiều và độ nhanh, chậm của chuyển động tại thời điểm đó.
Điều kiện để vận tốc tức thời và tốc độ tức thời là 2 đại lượng có cùng độ lớn:
1.2. Chuyển động thẳng đều
a. Định nghĩa – Chuyển động thẳng đều là gì?
- Chuyển động thẳng, với chất điểm có vận tốc tức thời không đổi theo thời gian thì chuyển động đó được gọi là chuyển động thẳng đều hay nói cách khác nếu chuyển động chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường thì đó được định nghĩa là chuyển động thẳng đều.
- Đặc điểm cần nhớ về chuyển động thẳng đều:
Quỹ đạo chuyển động: là một đường thẳng.
Vận tốc chuyển động: không đổi theo thời gian.
Gia tốc chuyển động: bằng không.
b. Liên hệ giữa vận tốc, quãng đường và thời gian trong chuyển động thẳng đều
Biểu thức liên hệ: v = s/t
Với v, t, s lần lượt là vận tốc, thời gian và quãng đường đi được trong thời gian t.
Từ đó suy ra:
c. Quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều
Quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều là tỉ lệ thuận với đại lượng về thời gian t: S = Vtb . t = v.t
d. Phương trình của chuyển động thẳng đều
Dạng tổng quát của phương trình chuyển động thẳng đều:
x = x + v(t – t)Trong đó:
- x là tọa độ của vật tại thời điểm xác định t
- x là tọa độ của vật tại thời điểm ban đầu t
- v là vận tốc tức thời của vật
- t là gốc thời gian
Nhận xét:
Với mục đích đơn giản hóa quá trình xây dựng công thức của phương trình chuyển động thẳng đều, người ta thường chọn gốc thời gian t = 0
Quãng đường mà vật đi được sau khoảng thời gian Δt được tính bằng công thức: s = |v|. Δt
Độ dời sẽ bằng với quãng đường trong trường hợp vật đó luôn chuyển động thẳng đều và không có sự thay đổi chiều đi, nói cách khác là: Δx = t – x = s
Dấu của vận tốc phụ thuộc vào chiều dương mà ta chọn trước khi tính, nghĩa là:
- Nếu vật chuyển động cùng chiều dương thì v > 0
- Nếu vật chuyển động ngược chiều dương thì v < 0
e. Dạng đồ thị của chuyển động thẳng đều
Đồ thị của chuyển động thẳng đều có hình dáng tương tự với đường biểu diễn hình dáng của hàm số bậc nhất y = ax + b. Phụ thuộc vào dấu của vận tốc, ta sẽ có 2 dạng đồ thị cơ bản bao gồm:
Cách xác định độ dốc của đường thẳng biểu diễn chuyển động thẳng đều:
Ta sử dụng công thức này để thực hiện phép tính toán và từ đó rút ra kết luận: tan = x – xt = v
2. Cụ thể lời giải môn vật lý 10 bài 2 trang 15
Vừa rồi Kiến Guru đã cùng bạn củng cố tất tần tật các nội dung quan trọng trong phạm vi Bài 2: Chuyển động thẳng đều sgk Vật lý 10. Sau đây, mời các bạn cùng áp dụng những kiến thức vừa học vào giải vật lý 10 bài 2 trang 15 để hiểu rõ hơn về cách vận dụng lý thuyết vừa ôn tập vào quá trình giải bài tập như thế nào nhé!
Yêu cầu của đề bài:
Nêu những đặc điểm của chuyển động thẳng đều.
Hướng dẫn giải chi tiết vật lý
Bài tập này củng cố một lần nữa kiến thức về chuyển động thẳng đều của bài học này, bạn đọc có thể nhìn lại phần hệ thống lý thuyết trọng tâm đã được Kiến Guru gợi nhắc ở phần mở đầu hoặc tham khảo đáp án chi tiết dưới đây:
Chuyển động thẳng đều là một hình thức vận động đặc biệt, nó bao gồm một số đặc điểm cần nhớ như sau:
- Quỹ đạo chuyển động: là một đường thẳng
- Vận tốc chuyển động: không đổi theo thời gian (tốc độ trung bình trên mọi quãng đường là như nhau).
- Gia tốc chuyển động: bằng không
3. Hỗ trợ giải các bài tập khác trang 15 sgk vật lý 10
Hy vọng với phần gợi ý giải chi tiết giải bài tập vật lý 10 bài 2 trang 15 vừa rồi, bạn đọc đã một lần nữa khắc sâu được những đặc điểm, tính chất nổi bật của chuyển động thẳng đều. Tiếp theo sau đây, Kiến Guru sẽ chia sẻ đáp án của một số bài tập trang 15 làm minh họa, nhằm hỗ trợ quá trình tự học, ôn luyện môn học này. Mời các bạn cùng theo dõi!
3.1. Bài 1
Chuyển động thẳng đều là gì?
Hướng dẫn giải chi tiết vật lý 10 bài 1 trang 15:
Bài tập này là một dạng củng cố kiến thức về chuyển động thẳng đều, bạn đọc hãy cùng tham khảo khái niệm của chuyển động thẳng đều như sau:
Chuyển động thẳng, với chất điểm có vận tốc tức thời không đổi theo thời gian thì chuyển động đó được gọi là chuyển động thẳng đều hay nói cách khác nếu chuyển động chuyển động có quỹ đạo là một đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường thì đó được định nghĩa là chuyển động thẳng đều.
3.2. Bài 3
Tốc độ trung bình là gì?
Hướng dẫn giải chi tiết vật lý 10 bài 3 trang 15:
Tốc độ trung bình là đại lượng đo bằng tỉ số giữa quãng đường vật đi được và thời gian chuyển động, nó cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động. Người ta thường xác định được giá trị của tốc độ trung bình dựa vào công thức:
3.3. Bài 4
Viết công thức tính quãng đường đi được và phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều.
Hướng dẫn giải chi tiết vật lý 10 bài 4 trang 15:
Đây là một bài tập giúp bạn đọc rèn luyện khả năng nhớ công thức để từ đó áp dụng vào tính toán sau này. Mời các bạn cùng tham khảo các công thức sau:
Công thức tính quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều:
S = Vtb . t = v.t
Phương trình tổng quát của chuyển động thẳng đều là:
x = x0 + vt (với x0 : tọa độ ban đầu của chất điểm)
Kết luận
Như vậy, Kiến Guru đã mang đến cho bạn đọc những tiếp cận tổng quan, dễ hiểu nhất về Phương trình chuyển động thẳng đều và giải một số bài tập minh họa trong phần này như giải bài tập vật lý 10 bài 2 trang 15. Hy vọng thông qua bài viết, bạn đọc đã nắm được những kiến thức lý thuyết cơ bản cũng như phần nào hiểu được phương pháp làm bài tập dạng này.
Ngoài ra, hãy theo dõi những chủ đề bổ trợ tự học môn Vật lý 10 của Kiến Guru nhé.
Chúc các bạn học tốt!