VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 10 bài viết Viết phương trình chuyển động, phương trình vận tốc, xác định vị trí và thời điểm gặp nhau trong chuyển động thẳng biến đổi đều, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 10.
Nội dung bài viết Viết phương trình chuyển động, phương trình vận tốc, xác định vị trí và thời điểm gặp nhau trong chuyển động thẳng biến đổi đều:
Vấn đề 4. Viết phương trình chuyển động, phương trình vận tốc. Xác định vị trí và thời điểm gặp nhau. + Nếu đề chưa chọn hệ quy chiếu thì ta tự chọn. Thường để đơn giản ta nên chọn gốc tọa độ, gốc thời gian tại vị trí bắt đầu xuất phát của vật, chiều dương là chiều chuyển động của vật. Nếu có nhiều vật thì ta chọn theo một vật đơn giản nhất (vật xuất phát đầu tiên). + Viết phương trình tổng quát và xác định các đại lượng trong phương trình: Phương trình chuyển động tổng quát có dạng là: x x v t t at t Phương trình vận tốc tổng quát có dạng là: v v at t Cần phải xác định được các thông số: x0, v0, a, t0 80 + Khi hai vật gặp nhau thì: 1 2 x x.
Chú ý : + Chuyển động nhanh dần đều thì a.v > 0. Khi chọn chiều dương là chiều chuyển động thì v > 0 ⇒ a > 0. + Chuyển động chậm dần đều a.v < 0. Khi chọn chiều dương là chiều chuyển động thì v > 0 ⇒ a < 0. Ví dụ 13: Cùng một lúc hai xe đi qua 2 địa điểm A và B cách nhau 280 m và đi cùng chiều nhau. Xe A có vận tốc đầu 36 km/h chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 40 cm/s2. Xe B có vận tốc đầu 3 m/s chuyển động nhanh dần đều với gia tốc 0,4 m/s2. Chọn trục tọa độ Ox có phương AB, gốc tại A, chiều dương từ A đến B. Gốc thời gian là lúc hai xe cùng lúc qua A, B. a) Viết phương trình chuyển động và phương trình vận tốc của hai xe. b) Sau bao lâu hai xe gặp nhau. c) Khi gặp nhau xe A đã đi được quãng đường dài bao nhiêu mét. d) Tính khoảng cách giữa hai xe sau 10s. Hướng dẫn: + Đổi: v0A = 36 km/h = 10 m/s; aA = 40 cm/s2 = 0,4 m/s2 a) Viết phương trình chuyển động của hai xe. + Gốc thời gian là lúc hai xe cùng qua A và B ⇒ t0A = t0B = 0 + Gốc tọa độ tại A, chiều từ A đến B nên: x0A = 0; x0B = 280m + Hai vật chuyển động theo chiều chiều dương nên v0 > 0 ⇒ 0A 0B v 10m / s v 3m / s + Vì hai vật đều chuyển động nhanh dần đều nên a > 0 ⇒ 2 A 2 B + Vậy phương trình chuyển động của xe A và B là: x 10t 0,2t x 280 3t 0,2t + Vậy phương trình vận tốc của xe A và B là: A B v 10 0,4t b) Khi hai xe gặp nhau: A B x x 10t 0,2t 280 3t 0,2t 7t 280 t 40s.
Ví dụ 14: Lúc 7 giờ 30 phút sáng một ô tô chạy qua địa điểm A trên một con đường thẳng với vận tốc 36 km/h, chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn 20 cm/s2. Cùng lúc đó tại điểm B trên cùng con đường đó cách A đoạn 560 m một ô tô khác bắt đầu khởi hành đi ngược chiều xe thứ nhất, chuyển động nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn 0,4 m/s2. Chọn trục tọa độ Ox có phương AB, gốc tại A, chiều dương từ A đến B. Gốc thời gian là lúc 7 giờ 30 phút. a) Viết phương trình chuyển động và phương trình vận tốc của hai xe. b) Hai xe gặp nhau lúc mấy giờ. c) Địa điểm gặp nhau cách địa điểm A bao nhiêu.
Hướng dẫn: + Đổi: v0A = 36 km/h = 10 m/s; aA = 20 cm/s2 = 0,2 m/s2 a) Viết phương trình chuyển động của hai xe. + Gốc thời gian là lúc hai xe cùng qua A và B ⇒ t0A = t0B = 0 + Gốc tọa độ tại A, chiều từ A đến B nên: x0A = 0; x0B = 560m + Vì xe A chuyển động chậm dần đều theo chiều chiều dương nên v > 0 và a < 0, do đó ta có: 0A 2 A v 10m s + Vì tại thời điểm ban đầu, xe B bắt đầu khởi hành chuyển động nhanh dần đều theo chiều chiều âm nên v0 = 0 và a < 0, do đó ta có: 0B 2 B v 0 + Vậy phương trình chuyển động của xe A và B là: + Vậy phương trình vận tốc của xe A và B là: A B v 10 0,2t b) Khi gặp nhau thì: 2 2 A B x x 10t 0,1t 560 0,2t.