Giáo án điện tử vật lí 10 kết nối bài 5: Tốc độ và vận tốc

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI

?. Trong đời sống, tốc độ và vận tốc là hai đại lượng đều dùng để mô tả sự nhanh chậm của chuyển động. Em đã từng sử dụng hai đại lượng này trong những trường hợp cụ thể nào?

Trả lời

Sử dụng hai đại lượng này khi nói:

• Xe máy đi với tốc độ 40 km/h.
• Ô tô chạy với tốc độ 120 km/h.
• Máy bay đang bay theo hướng Nam với vận tốc 190m/s

BÀI 5: TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. Tốc độ
2. Vận tốc
3. TỐC ĐỘ
4. Tốc độ trung bình

Để xác định độ nhanh hay chậm của một chuyển động, người ta đã dùng 2 cách :

+ So sánh quãng đường đi được trong cùng một thời gian

+ So sánh thời gian để đi cùng một quãng đường bằng việc hoàn thành hoạt động

HĐ. Một vận động viên Nam Phi đã lập kỉ lục thế giới về chạy ba cự li: 100m, 200m và 400m (bảng 5.1). Hãy dùng hai cách trên để xác định vận động viên này chạy nhanh nhất ở cự li nào?

Giải

• Cách 1: So sánh quãng đường đi được trong cùng một thời gian.

- Quãng đường vận động viên chạy được trong 1s ở mỗi cự li là:

+ Cự li 100 m:  

+ Cự li 200 m:  

+ Cự li 400 m:  

Trong cùng 1s, quãng đường vận động viên chạy được ở cự li 200 m lớn nhất.

⇒ Vận động viên chạy nhanh nhất ở cự li 200 m.

• Cách 2: So sánh thời gian để đi cùng một quãng đường.

- Thời gian để vận động viên chạy quãng đường 100 m ở mỗi cự li là:

+ Cự li 100 m:  

+ Cự li 200 m:

+ Cự li 400 m:

Với cùng quãng đường 100 m, thời gian vận động viên chạy ở cự li 200 m ngắn nhất.

⇒ Vận động viên chạy nhanh nhất ở cự li 200 m.

Kết luận:

- Người ta thường dùng quãng đường đi được trong cùng một đơn vị thời gian để xác định độ nhanh, chậm của chuyện động. Đại lượng này gọi là tốc độ trung bình của chuyển động (gọi tắt là tốc độ trung bình), kí hiệu là v

- Công thức tính:  hay   (5.1a)

Từ công thức trên, ta suy ra:

+ Quãng đường đi được:

+ Thời gian đi:

Chú ý:

Nếu gọi quãng đường đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm  là , đến thời điểm  là  thì:

- Thời gian đi là:  

- Quãng đường đi được trong thời gian  là:

- Tốc độ trung bình của chuyển động là: v =  (5.1b)

?1. Tại sao tốc độ này (5.1b) được gọi là tốc độ trung bình?

Trả lời

• Tốc độ này được gọi là tốc độ trung bình vì đó là tốc độ xét trên quãng đường đủ lớn, trong khoảng thời gian đủ dài.
• Hơn nữa trên cả quãng đường này, có lúc vật đi với tốc độ cao hơn, có lúc lại đi với tốc độ thấp hơn, nên đây chỉ là tốc độ đại diện cho cả quá trình chuyển động nhanh hay chậm trên quãng đường.

?2. Hãy tính tốc độ trung bình ra đơn vị m/s và km/h của nữ vận động viên tại một số giải thi đấu dựa vào bảng 5.2

Trả lời

Tốc độ trung bình của nữ vận động viên tại các giải thi đấu là:

- Giải điền kinh quốc gia 2016:

- Giải SEA Games 29 (2017):

- Giải SEA Games 30 (2019):

2. Tốc độ tức thời

?. Bố bạn A đưa A đi học bằng xe máy vào lúc 7h. Sau 5 phút, xe đạt tốc độ 30 km/h, sau 10 phút nữa tăng tốc độ lên thêm 15 km/h. Gần đến trường, xe giảm dần tốc độ và dừng trước cổng trường lúc 7h30.

1. Tính tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường. Biết quãng đường từ nhà đến trường là 15 km.
2. Tính tốc độ của xe vào lúc 7h15 phút. và 7h30 phút. Tốc độ này là tốc độ gì?

Giải

1. a) Thời gian xe máy đi từ nhà đến trường là:

- Tốc độ trung bình của xe máy chở A khi đi từ nhà đến trường:

1. b) Theo đề bài ta có:

- Sau 5 phút kể từ khi xuất phát, xe đạt tốc độ 30 km/h.

- Sau 10 phút nữa, xe tăng tốc lên thêm 15 km/h.

⇒ Tốc độ của xe vào lúc 7 giờ 15 phút là:

- Xe dừng trước cổng trường lúc 7 giờ 30 phút.

⇒ Tốc độ của xe lúc 7 giờ 30 phút là:  = 0 km/h

- Cả 2 tốc độ này đều là tốc độ tức thời vì lúc này bố bạn A đang đọc số chỉ của tốc kế trên xe máy.