Bài 6. Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc

TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG

CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC

I. Tính tương đối của chuyển động

1. Tính tương đối của quỹ đạo

Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ qui chiếu khác nhau thì khác nhau. Do vậy quỹ đạo có tính tương đối.

2. Tính tương đối của vận tốc

Một hành khách ngồi trong xe đang chuyển động với vận tốc 50 km/h. Đối với xe thì vận tốc của hành khách đó bằng không. Tuy nhiên đối với người đứng ven đường thì hành khách chuyển động cùng với xe với vận tốc 50 km/h.

Như vậy, vận tốc của vật chuyển động đối với các hệ qui chiếu khác nhau thì khác nhau. Vận tốc có tính tương đối.

II. Công thức cộng vận tốc

1. Hệ qui chiếu đứng yên và hệ qui chiếu chuyển động

Một chiếc thuyền đang chạy trên một dòng sông. Ta có thể xét chuyển động của chiếc thuyền trong hai hệ quy chiếu: hệ quy chiếu gắn với bờ, hoặc hệ quy chiếu gắn với một vật trôi trên dòng nước.

• Hệ quy chiếu gắn với vật đứng yên gọi là hệ quy chiếu đứng yên.
• Hệ quy chiếu gắn với vật vật chuyển động gọi là hệ quy chiếu chuyển động.

2. Công thức cộng vận tốc

Công thức tổng quát: \(\overrightarrow{v_{1,3}}=\overrightarrow{v_{1,2}}+\overrightarrow{v_{2,3}}\)

Trong đó:

• 1 ứng với vật chuyển động
• 2 ứng với hệ quy chiếu chuyển động
• 3 ứng với hệ quy chiếu đứng yên

Xét chuyển động của chiếc thuyền

Gọi:

• \(\overrightarrow{v_{1,3}}\) là vận tốc của thuyền với bờ, tức với hệ quy chiếu đứng yên. Đây là vận tốc tuyệt đối.
• \(\overrightarrow{v_{1,2}}\) là vận tốc của thuyền với nước, tức với hệ quy chiếu chuyển động. Đây là vận tốc tương đối.
• \(\overrightarrow{v_{2,3}}\) là vận tốc của thuyền với bờ. Đây là vận tốc kéo theo.

Khi thuyền chạy xuôi dòng nước: \(v_{1,3}=v_{1,2}+v_{2,3}\)

Khi thuyền chạy ngược dòng: \(\left|v_{1,3}\right|=\left|v_{1,2}\right|-\left|v_{2,3}\right|\)