Câu hỏi Môn Vật lí Lớp 10 mới nhất

Giải bài toán về chuyển động thẳng nhanh dần đều

Bài toán này liên quan đến chuyển động thẳng nhanh dần đều, một khái niệm quan trọng trong vật lý lớp 10. Chúng ta sẽ cùng nhau giải chi tiết bài toán này, đồng thời ôn lại các kiến thức liên quan.

Tóm tắt đề bài

• Vận tốc ban đầu (v₀): 36 km/h
• Thời gian tăng tốc (t₁): 10 s
• Vận tốc sau khi tăng tốc (v₁): 54 km/h
• Yêu cầu:
• Tính vận tốc xe sau khi tăng tốc 6s (v₂)
• Tính quãng đường xe đi được trong 6s (s)

Các bước giải chi tiết

Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng các công thức cơ bản của chuyển động thẳng nhanh dần đều.

1. Đổi đơn vị

Đầu tiên, ta cần đổi đơn vị vận tốc từ km/h sang m/s để phù hợp với đơn vị thời gian là giây (s).

Công thức đổi: 1 km/h = 10/36 m/s

• v₀ = 36 km/h = 36 * (10/36) m/s = 10 m/s
• v₁ = 54 km/h = 54 * (10/36) m/s = 15 m/s

2. Tính gia tốc (a)

Gia tốc (a) là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc theo thời gian. Trong chuyển động thẳng nhanh dần đều, gia tốc là hằng số.

Công thức tính gia tốc: a = (v₁ - v₀) / t₁

Thay số vào, ta có:

a = (15 m/s - 10 m/s) / 10 s = 0.5 m/s²

3. Tính vận tốc sau 6s (v₂)

Để tính vận tốc sau 6s, ta sử dụng công thức:

v₂ = v₀ + a * t₂

Trong đó, t₂ = 6 s

Thay số vào, ta có:

v₂ = 10 m/s + 0.5 m/s² * 6 s = 13 m/s

4. Tính quãng đường đi được trong 6s (s)

Quãng đường đi được trong chuyển động thẳng nhanh dần đều có thể tính bằng nhiều công thức. Chúng ta sẽ sử dụng công thức:

s = v₀ * t₂ + (1/2) * a * t₂²

Thay số vào, ta có:

s = 10 m/s * 6 s + (1/2) * 0.5 m/s² * (6 s)² = 60 m + 9 m = 69 m

Kết luận

• Vận tốc của xe sau khi tăng tốc 6s là 13 m/s.
• Quãng đường xe đi được trong 6s là 69 m.

Ví dụ minh họa

Để hiểu rõ hơn, hãy xem xét một ví dụ khác. Giả sử một xe máy đang chuyển động với vận tốc 20 m/s thì giảm ga chuyển động chậm dần đều với gia tốc 2 m/s². Tính vận tốc xe sau 3s và quãng đường xe đi được trong 3s.

Giải:

• v₀ = 20 m/s
• a = -2 m/s² (do chuyển động chậm dần đều, gia tốc âm)
• t = 3 s
• v = v₀ + a * t = 20 m/s + (-2 m/s²) * 3 s = 14 m/s
• s = v₀ * t + (1/2) * a * t² = 20 m/s * 3 s + (1/2) * (-2 m/s²) * (3 s)² = 60 m - 9 m = 51 m

Vậy vận tốc xe sau 3s là 14 m/s và quãng đường xe đi được trong 3s là 51 m.

Lưu ý quan trọng

• Luôn chú ý đến đơn vị và đổi đơn vị nếu cần thiết để đảm bảo tính chính xác.
• Gia tốc có thể âm (chuyển động chậm dần đều) hoặc dương (chuyển động nhanh dần đều).
• Nắm vững các công thức cơ bản của chuyển động thẳng biến đổi đều.

Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cách giải các bài toán liên quan đến chuyển động thẳng nhanh dần đều. Hãy luyện tập thêm để nắm vững kiến thức này!