Lý thuyết Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều – Vật Lí 10

Chuyển động thẳng biến đổi đều là gì?

– Chuyển động thẳng biến đổi đều là chuyển động thẳng mà vận tốc có độ lớn tăng hoặc giảm đều theo thời gian.

+ Vận tốc tăng đều \(\Rightarrow\) Chuyển động thẳng nhanh dần đều \((a \cdot v > 0)\)

+ Vận tốc giảm đều \(\Rightarrow\) Chuyển động thẳng chậm dần đều \((a \cdot v < 0)\)

– Gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều không đổi theo thời gian

\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \text{hằng số}
\]

Vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều

Gọi \(v_0\) là vận tốc tại thời điểm \(t_0\) ; \(v_t\) là vận tốc tại thời điểm \(t\)

Vì
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v_t – v_0}{t – t_0} = \frac{v_t – v_0}{\Delta t}
\]
nên
\[
v_t = v_0 + a \cdot \Delta t
\]

+ Nếu ở thời điểm ban đầu \(t_0 = 0\) thì: \(v_t = v_0 + a \cdot t\)

+ Nếu ở thời điểm ban đầu \(t_0 = 0\) vật mới bắt đầu chuyển động thì: \(v_0 = 0\) và \(v_t = a \cdot t\)

Xem thêm:

• Chuyển động biến đổi gia tốc
• Trọng lực là gì?

Đồ thị vận tốc – thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều

Các dạng đồ thị vận tốc – thời gian trong chuyển động thẳng biến đổi đều

Tính độ dịch chuyển bằng đồ thị vận tốc – thời gian (v – t)

– Nếu là đồ thị \(v – t\) của chuyển động thẳng đều thì độ dịch chuyển được tính bằng diện tích của hình chữ nhật được giới hạn bởi đồ thị \(v – t\) đối với trục hoành.

– Nếu trong khoảng thời gian \(t\), vật chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc ban đầu là \(v_0\) thì công thức tính vận tốc là \(v_t = v_0 + a \cdot t\).

\(\Rightarrow\) Cách tính độ dịch chuyển:

+ Kẻ đường thẳng song song với trục tung \(O_v\), cách nhau một khoảng \(\Delta t\) rất nhỏ để chia hình thang giới hạn bởi đường thẳng biểu diễn đồ thị, đường thẳng vuông góc với trục \(O_t\) và các trục tọa độ thành các hình thang nhỏ có đường cao \(\Delta t\).

+ Chọn một hình thang nhỏ bất kỳ trong hình. Vì vật chuyển động thẳng biến đổi đều nên trong khoảng thời gian nhỏ từ \(t_A\) đến \(t_B\), có thể coi là chuyển động thẳng với vận tốc
\[
v_C = \frac{v_A + v_B}{2}
\]
(vị trí \(C\) nằm giữa \(A\) và \(B\)).

+ Độ dịch chuyển của vật trong thời gian \(\Delta t\) có độ lớn bằng diện tích hình chữ nhật có cạnh \(v_C\) và \(\Delta t\).

Tính độ dịch chuyển bằng công thức

+ Công thức tính độ dịch chuyển:
\[
d = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2
\]

+ Mối liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và độ dịch chuyển:
\[
v_t^2 – v_0^2 = 2 \cdot a \cdot d
\]