Công thức cộng vận tốc là gì? Áp dụng như thế nào (Vật lý lớp 10)

Tính toán và tốc độ của tốc độ sẽ giúp chúng tôi cung cấp một số tương đối để hỗ trợ hiệu suất của các tác vụ như di chuyển, cài đặt, thiết lập máy móc, … dễ dàng hơn. Bài viết sau đây sẽ giúp họ hiểu rõ hơn về công thức về tốc độ và thông tin liên quan đến tốc độ trong chương trình Vật lý lớp 10.

Công thức cộng với tốc độ

Công thức cho vận tốc là: . Cụ thể V12, V23, V13?

Trong đó:

• Số 1 tương ứng với các đối tượng chuyển động, số 2 tương ứng với hệ thống tham chiếu chuyển động, số 3 tương ứng với hệ thống tham chiếu dọc.

• là vận tốc tương đối

• là vận tốc kéo.

• là vận tốc tuyệt đối.

Các công thức liên quan đến việc xác định vận tốc

Công thức tính toán độ lớn của vận tốc tuyệt đối:

Trong trường hợp tốc độ của cùng một hướng

Công thức tính toán độ lớn:

Hãy xem xét: Vector V13 theo cùng một hướng với Vector V12 và V23

Trong trường hợp vận tốc tương đối theo cùng một hướng, đối diện với vận tốc.

Công thức tính toán độ lớn: V13 = | V12- V23 |

Xem xét hướng đi:

• Vector v13 theo cùng hướng với vector v12 khi v12> v23

• Vector v13 theo cùng hướng với vector v23 khi v12

Trong trường hợp một đối tượng tham gia cùng một lúc, 2 chuyển động có 2 tốc độ khác nhau

Nếu 1 đối tượng tham gia cùng lúc 2 di chuyển theo 2 hướng với 2 tốc độ khác nhau, thì CT tốc độ tổng hợp bằng tổng của 2 tốc độ này.

Ví dụ: 1 vận động viên bơi lội phía bắc với tốc độ 1,7m/s, nước sông chảy với tốc độ 1m/s về phía đông. Tìm độ lớn và hướng của tổng hợp của vận động viên.

Từ bản vẽ chỉ ra rằng vận tốc tổng hợp được tính bằng công thức:

Xem thêm: Chuyển động thẳng là gì? Các loại là gì? (Vật lý 10)

Giải thích tương đối của chuyển động

Quỹ đạo tương đối: Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ thống tham chiếu khác nhau là khác nhau. Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng quỹ đạo là tương đối.

Ví dụ: Khi thời tiết đứng trước gió, vì quan điểm của người đứng bên đường, họ sẽ thấy mưa rơi trên quỹ đạo là một đường thẳng từ trên xuống. Đối với những người ngồi trong một chiếc ô tô trong chiếc xe đang di chuyển, họ sẽ thấy mưa rơi trong góc.

Vận tốc tương đối: Vận tốc của một đối tượng chuyển động cho các hệ thống tham chiếu khác nhau là khác nhau. Do đó chúng ta có thể kết luận vận tốc tương đối.

Ví dụ: Xem xét vụ việc trong một hãng xe hơi, khi hành khách ngồi yên, tàu đang di chuyển với tốc độ 45km/, đối với tàu, vận tốc của hành khách bằng không.

Hệ thống tham chiếu dọc và hệ thống tham chiếu chuyển động là gì?

Hệ thống tham chiếu dọc là hệ thống tham chiếu được gắn vào các đối tượng đứng.

Hệ thống tham chiếu chuyển động là một hệ thống tham chiếu được gắn vào các đối tượng chuyển động

Ví dụ: Một chiếc bè đang chạy trên một dòng sông

• Gọi (Xoy) là một hệ thống tham chiếu đứng, được gắn vào bờ.

• Gọi (X’o’y ‘) là một hệ thống tham chiếu di chuyển, được gắn vào một vật thể di chuyển (trôi dạt) dọc theo sông.

Tập thể dục công thức ứng dụng cộng với vận tốc

Để giúp họ nhớ cách xác định tốc độ tổng hợp và hấp thụ hiệu quả hơn, khỉ sẽ đưa ra một số công thức cụ thể cộng với vận tốc cụ thể kèm theo câu trả lời để họ có thể kiểm tra chính xác sau khi thực hiện.

Câu 1: Nếu một ví dụ về vận tốc tương đối trong chuyển động

Hướng dẫn giải pháp:

Ví dụ về vận tốc tương đối:

Một người ngồi trong xe đang di chuyển trên đường với tốc độ 50km/h. Sau đó:

• Đối với những người đứng yên trên vỉa hè, tốc độ của người ngồi trên chiếc xe chính bằng với tốc độ của xe đang chạy 50km/h

• Đối với ô tô, tốc độ của người sẽ bằng không

Câu 2: Một chiếc thuyền chạy trở lại sông. Sau 1 giờ thuyền đi 10km. Một mảnh gỗ trôi dọc theo mặt nước sau 1 phút trôi 100/3m. Vận tốc của chèo thuyền so với nước là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải pháp:

Chúng ta có: T1 = 1H = 3600s, S1 = 10km = 10000m, T2 = 1 phút = 60s

Giả sử: Thuyền là 1, nước là 2, bờ là 3

Vào thời điểm đó, chúng tôi có:

Độ lớn của tốc độ của thuyền so với bờ bằng với:

V13 = S1/T1 = 10000/36000 = 25/9 (m/s)

Độ lớn của tốc độ nước so với bờ bằng với:

V23 = S2/T2 = (10/3)/600 = 5/9 (m/s)

Theo công thức cho tốc độ, chúng tôi nhận được: V12 = V13+ V32 hoặc V12 = V13- V23

Chúng tôi chọn hướng tích cực như hướng chảy của dòng sông. Theo chủ đề, vì chiếc thuyền chạy trở lại sông, V13 theo hướng ngược lại và V23 theo hướng của hướng tích cực.

Sau đó: v13 = -25/9 (m/s) và v23 = 5/9 (m/s)

V12 = v13 -v23 = -30/9 (m/s) = -12 (km/h)

Kết luận: Vì vậy, vận tốc của thuyền buồm so với dòng nước lớn tới 12km/h và chuyển động đối diện với hướng của nước.

Câu 3: Một chiếc thuyền buồm di chuyển trên phần AB dài 60km. Vận tốc của thuyền là 15km/h so với nước im lặng, tính toán tốc độ dòng chảy của dòng nước để biết thời gian để thuyền đi từ A đến B và sau đó trở về A trong 9 giờ.

Hướng dẫn giải pháp:

Phân tích vấn đề

• Gọi: Thuyền (1); dòng nước (2); Bờ sông (3)

• Vận tốc của thuyền (1) so với dòng nước (2) V12 = 15km/h

• Tốc độ của dòng nước (2) so với bờ (3) v23

• Vận tốc của thuyền (1) so với bờ (3) v13

• AB = 60km

Trong trường hợp thuyền xuống nước: v13 = v12+ v23

Trong trường hợp thuyền backstream: v13 = v12- v23

Tổng thời gian để đi và trở về là:

Vì vậy, tính toán: v23 = 5km/h

Câu 4: Một chiếc xuồng đi bộ trong nước yên tĩnh với tốc độ 16 m/s, tốc độ của nước từ sông là 2 m/s. Góc giữa vận tốc của ca nô trong nước là yên tĩnh và vectơ vận tốc của nước là α (0 <α <180 °). Vận tốc của ca nô là bao nhiêu so với bờ?

Hướng dẫn giải pháp:

Vận tốc của ca nô so với bờ lớn nhất khi α = 0 => V (max) = 16 + 2 = 18 m/s;

Tốc độ tối thiểu khi α = 180 °

⟹ v (min) = 16 – 2 = 14 m/s

Vì vậy, khi 0 <α <180 °, 14 m/s

Vì vậy, tốc độ của ca nô so với bờ có thể nằm trong khoảng từ 14m/s đến 18m/s

Câu 5: Một chiếc thuyền di chuyển thường xuyên, đối diện với nước với tốc độ 7 km/h đối với nước. Vận tốc dòng chảy của dòng nước là 1,5 km/h. Vận tốc của thuyền so với bờ là bao nhiêu:

Hướng dẫn giải pháp:

Hãy coi thuyền là

Chọn hướng tích cực là hướng của chuyển động nước

Vận tốc của thuyền so với nước là: V (tn) = – 7 km/h (do hướng ngược lại của dương tính)

Vận tốc của nước so với bờ: V (NB) = 1,5 km/h.

Vận tốc của thuyền so với bờ là: V (TB) = -7 +1,5 = -5,5 (km/h) (áp dụng các quy tắc của vectơ)

Suy ra vận tốc của thuyền trên bờ là 5,5 km/h và di chuyển theo hướng ngược lại của nước.

Câu 6: Xe AA chạy đều theo một đường thẳng với tốc độ 40 km/h. Một chiếc xe B đuổi xe A với tốc độ 60 km/h. Xác định tốc độ của xe B cho xe A và xe A cho ô tô B.

Hướng dẫn giải pháp:

Chọn hướng tích cực là hướng của 2 chiếc xe

Vecto VAD: Vận tốc của xe A cho đất đai

Vecto VBD: Vận tốc của xe B cho đất đai

Vecto VAB: Vận tốc của xe B cho xe A

Tốc độ của xe A cho xe B: VAB = VAD + VBD hoặc VAB = VAD – VBD

Bởi vì hai phương tiện di chuyển theo cùng một hướng: VAB = 40 – 60 = -20 (km/h) theo hướng ngược lại của hướng dương

Câu 7: Một chiếc thuyền xuống suối từ A đến B, tốc độ của nước là 5km/h. Tính toán vận tốc của thuyền so với nước và chiều dài từ A đến B biết rằng thuyền xuống suối mất 2 giờ và ngược dòng mất 3 giờ trên cùng một dòng AB.

Hướng dẫn giải pháp:

Phân tích vấn đề

• Gọi: Thuyền (1); dòng nước (2); Bờ sông (3)

• Vận tốc của thuyền (1) so với bờ (3): v13

• Vận tốc của dòng nước (2) so với bờ (3): v23

• Vận tốc của thuyền (1) so với dòng nước (2): V12

Trong trường hợp thuyền xuống nước: v13 = v12+ v23

Trong trường hợp thuyền backstream: v13 = v12- v23

Từ

và (**) suy luận: ab = 60km

Câu 8: Trên một tuyến xe buýt thẳng, xe buýt di chuyển theo một hướng và 5km tương đương. Một người đi xe đạp di chuyển thẳng trên tuyến đường này. Nếu bạn đi theo một chiều, tại thời điểm T = 0, người xe đạp gặp xe buýt đầu tiên, cho đến khi t = 1h, người này gặp xe buýt thứ 12. Bỏ qua kích thước của xe buýt và xe đạp.

Hướng dẫn giải pháp:

Gọi tốc độ của xe đạp so với xe buýt là v12

Gọi tốc độ của xe buýt so với đường v23

Gọi vận tốc của người đi xe đạp so với đường v13

Sau 1 giờ gặp gỡ xe buýt 12 => chiếc xe đạp di chuyển theo hướng ngược lại của xe buýt

Sau 1 giờ gặp xe buýt số 6 => chiếc xe đạp di chuyển theo cùng một hướng của xe buýt

Xe đạp di chuyển theo hướng ngược lại với nhóm xe buýt:

V12 = V13+ V32 = S / T = (11*5) / 1 = 55 (km)

Xe đạp di chuyển theo cùng một hướng với nhóm xe buýt:

V12 = V23- V13 = S/T = 5*5/1 = 25 (km)

Giải quyết hệ phương trình chúng ta nhận được: V23 = 40km/h

Nếu người đó đứng yên, số lượng xe buýt đi qua là: 40/5 = 8 (xe)

Phần kết luận:

Trên đây là một bài viết về kiến ​​thức liên quan đến công thức về tốc độ và cách áp dụng công thức để tính toán các bài tập trong chương trình vật lý 10. Hy vọng với thông tin mà Khỉ đề cập, chúng có thể cải thiện khả năng học tập cũng như làm phong phú kiến ​​thức vật lý trong quá trình tự học.

Nguồn: https://mncatlinhdd.edu.vn/ Tác giả: Nguyễn Lân dũng