VIẾT PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Chọn hệ quy chiếu
+ Trục tọa độ Ox trùng với quỹ đạo chuyển động
+ Gốc tọa độ (thường gắn với vị trí ban đầu của vật )
+ Gốc thời gián (thường là lúc vật bắt đầu chuyển dộng)
+ Chiều dương (thường chọn là chiều chuyển động của vật được chọn làm gốc)
- Từ hệ quy chiếu vừa chọn, xác định các yếu tố sau cho mỗi vật:
+ Tọa độ đầu x0 = ?
+ Vận tốc ban đầu v0 = ? (bao gồm cả dấu theo chiều chuyển động của vật)
+ Thời điểm đầu t0 = ?
- Xác lập phương trình chuyển động có dạng:
\(x = {x_0} + {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\)
- Lưu ý:
+ Trong trường hợp này, cần xét đến dấu của chuyển động nên ta có:
a. v > 0 khi vật chuyển động NDĐ
a.v< 0 khi vật chuyển động CDĐ
+ Có nhiều dạng bài tập từ phương trình suy ra đồ thị cũng như từ đồ thị suy ra phương trình, làm tương tự dạng 3 trong chuyển động thẳng đều
+ Hai vật gặp nhau tại vị trí x1 = x2
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một vật chuyển động thẳng chậm dần đều với tốc độ ban đầu 3 m/s và gia tốc có độ lớn 2 m/s2. Biết thời điểm ban đầu vật ở gốc tọa độ và chuyển động ngược chiều dương của trục tọa độ. Viết phương trình chuyển động của vật
Giải
Chọn gốc thời gian là khi vật bắt đầu chuyển động
Ta có:
+ Vật chuyển động chậm dần đều ⇒ a.v < 0
Mà: Vật chuyển động ngược chiều dương ⇒ v < 0
⇒ a > 0
+ Ban đầu vật ở gốc tọa độ nên x0 = 0
Phương trình chuyển động của vật có dạng:
\(\begin{array}{l} x = {x_0} + {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\\ = 0 + ( - 3).t + \frac{1}{2}.2.{t^2}\\ = - 3t + {t^2} \end{array}\)
Ví dụ 2: Một đoạn dốc thẳng dài 62,5 m, Nam đi xe đạp và khởi hành từ chân dốc đi lên với v0 = 18 km/h chuyển động chậm dần đều với gia tốc có độ lớn 0,2 m/s2.
a. Viết phương trình chuyển động của Nam
b. Nam đi hết đoạn dốc trong bao lâu?
Giải
Đổi 18 km/h = 5 m/s
Chọn gốc toạ độ tại chân dốc, chiều dương từ chân đến đỉnh dốc, gốc thời gian là khi Nam bắt đầu lên dốc
a. Nam đi lên dốc:
⇒ Nam đi theo chiều dương
⇒ v > 0
Chuyển động chậm dần đều:
⇒ a.v < 0 ⇒ a < 0
PTCĐ:
\(\begin{array}{l} x = {x_0} + {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2}\\ = 0 + 5.t + \frac{1}{2}.( - 0,2).{t^2}\\ = 5t - 0,1{t^2} \end{array}\)
b. Đoạn dốc dài:
62,5 = 5t – 0,1t2 ⇒ t = 25s
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Cho phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng:
x = 10 + 4t - 0,5t2 . Vận tốc của chuyển động sau 2s là bao nhiêu?
Đ/S: v = 2 m/s
Bài 2: Phương trình cơ bản của 1 vật chuyển động:
x = 6t2 – 18t + 12 cm/s. Hãy xác định:
a. Vận tốc của vật, gia tốc của chuyển động và cho biết tính chất của chuyển động.
b. Vận tốc của vật ở thời điểm t = 2s.
Đ/S:
a. a = 12 cm/s2 , v0 = -18 cm/s
⇒ vật chuyển động chậm dần đều do a.v < 0
b. v = 6 cm/s
Bài 3: Chất điểm chuyển động trên trục Ox, bắt đầu chuyển động lúc t = 0, có phương trình chuyển động là x = - t2 + 10t + 8 (m). Viết phương trình vận tốc của chất điểm
Đ/S:
Phương trình vận tốc: v = v0 + at = 10 -2t
...
------( Để xem toàn bộ nội dung của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về máy)------
Trên đây là một phần trích dẫn nội dung tài liệu Phương pháp viết phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều môn Vật Lý 10 năm 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tập tốt !
