Bài 4: Chuyển động thẳng

Quãng đường hai bạn đi được là như nhau, nhưng do bạn đi xe đạp sử dụng thời gian nhiều hơn bạn đi bộ nên bạn đi xe đạp đến lớp muộn hơn.

Vị trí và tọa độ của một vật có phụ thuộc vào vật làm gốc.

Ví dụ: Từ nhà tới hiệu sách là 2 km, từ hiệu sách đến trường là 1 km. Nếu chọn gốc tại nhà thì tọa độ của hiệu sách là 2 km, của trường là 3 km. Nếu chọn gốc tại hiệu sách thì tọa độ của trường là 1 km, của nhà là – 2 km.

Để xác định vận động ciên này bơi nhanh hơn trong trường hợp nào thì ta so sánh tốc độ trong hai trường hợp.

- Trường hợp 1: s = 100 m; t = 49,82 s

Tốc độ của vận động viên là: \(v = \frac{s}{t} = \frac{{100}}{{49,82}} \approx 2(m/s)\)

- Trường hợp 2: s = 200 m; t = 111,51 s

Tốc độ của vận động viên là: \(v = \frac{s}{t} = \frac{{200}}{{111,51}} \approx 1,79(m/s)\)

=> Tốc độ của vận động viên trong trường hợp 1 nhanh hơn trường hợp 2 nên vận động viên trong trường hợp 1 bơi nhanh hơn trường hợp 2.

Một người đi xe máy từ nhà đến trường với tốc độ trung bình là 30 km/h. Nhưng trong quá trình di chuyển, 5 phút đầu tiên người đi xe đi với vận tốc là 50 km/h, sau đó đến đoạn đường trơn, người này giảm vận tốc xuống 25 km/h.

Từ ví dụ trên, ta thấy rằng có đoạn đường thì xe đi nhanh, có đoạn đường thì xe đi chậm

=> Tốc độ trung bình không diễn tả đúng tính nhanh chậm của chuyển động.

Trong truyện ngụ ngôn Rùa và Thỏ, vận tốc tức thời cho thấy Thỏ được xem là chạy nhanh hơn Rùa.

Tuy nhiên, Rùa lại chiến thắng trong cuộc đua, vì vậy tốc độ trung bình của Rùa lớn của Thỏ.

Quãng đường đi được = Khoảng cách từ vị trí đầu đến vị trí cuối trong quá trình chuyển động.

Chiều chuyển động của hai xe trong hình 4.4a:

+ Xe A chuyển động theo chiều dương

+ Xe B chuyển động ngược chiều dương

Chiều chuyển động của vận động viên bơi; Vận động viên bơi theo chiều dương.

- Tình huống 1 (Hình 4.4a)

+ Quãng đường đi được của hai xe là: s_A = s_B = x_B – x_A

+ Độ dịch chuyển của xe A: d_A = x_B – x_A

+ Độ dịch chuyển của xe B: d_B = x_A – x_B

- Tình huống 2 (Hình 4.4b)

+ Quãng đường và độ dịch chuyển của vận động bằng nhau và đều bằng l

a) Vị trí đầu: nhà, x₁ = 0

Vị trí cuối: bưu điện, x₂ = AB

=> Độ dịch chuyển: d = x₂ – x₁ = AB.

b) Vị trí đầu: nhà, x₁ = 0

Vị trí cuối: tiệm tạp hóa, x₂ = AC

=> Độ dịch chuyển: d = x₂ – x₁ = AC.

c) Vị trí đầu: nhà, x₁ = 0

Vị trí cuối: nhà, x₂ = 0

=> Độ dịch chuyển: d = x₂ – x₁ = 0.

Chưa đủ dữ kiện để xác định vị trí của hai xe, ta chưa biết là xe chuyển động theo chiều nào, có đổi chiều chuyển động hay không nên không thể xác định.

Do vận động viên bơi không đổi chiều chuyển động nên độ dịch chuyển bằng quãng đường

=> Vận tốc trung bình = Tốc độ trung bình = l/t