Vật lí 10 Bài 5: Chuyển động tổng hợp

newt21

Cựu TMod Vật lí
Thành viên
17 Tháng tư 2022
592
1
509
126
Hà Nội
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

CHUYỂN ĐỘNG TỔNG HỢP

I. Độ dịch chuyển tổng hợp - Vận tốc tổng hợp
1. Tính tương đối của chuyển động:

Một vật có thể xem như là đứng yên trong hệ quy chiếu này, nhưng lại chuyển động trong hệ quy chiêu khác. Do đó, chuyển động có tính tương đối.

+ Hệ quy chiếu đứng yên: là hệ quy chiếu gắn với vật làm gốc được quy ước là đứng yên như sân ga, người quan sát đứng yên trên mặt đất.

+ Hệ quy chiếu chuyển động: là hệ quy chiếu gắn với vật làm gốc chuyển động so với hệ quy chiếu đứng yên như tàu hoả chuyển động so với sân ga, bậc thang cuộn khi đang hoạt động so với mặt đất và dòng nước đang trôi so với người đứng yên trên mặt đất.


2. Độ dịch chuyển tổng hợp - Vận tốc tổng hợp:

- Độ dịch chuyển được xác định bằng độ biến thiên tọa độ của vật: [imath]d=x_{2}-x_{1}=\Delta x[/imath]

- Vận tốc tuyệt đối (vận tốc của vật đối với hệ quy to chi chiều đứng yên) bằng tổng vận tốc tương đối (vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động) và vận tốc kéo theo (vận tốc cùa hè quy chiếu chuyển động đã mới hệ quy chiếu đứng yên).

+ Công thức xác định vận tốc tổng hợp: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]


------
Xem thêm: HỆ THỐNG MỤC LỤC CÁC BÀI VẬT LÍ 10
 
Last edited:
  • Wow
  • Love
Reactions: JUN._. and kido2006

newt21

Cựu TMod Vật lí
Thành viên
17 Tháng tư 2022
592
1
509
126
Hà Nội
BÀI TẬP SGK
Bài 1: Một chiếc máy bay đang bay từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Thủ đô Hà Nội với tốc độ [imath]525 km/h[/imath]. Trong ngày hôm đó, gió thổi về hướng Nam với tốc độ [imath]36 km/h[/imath]. Xem như máy bay chuyển động thẳng đều theo hướng Bắc và quãng đường bay từ Thành phố Hồ Chí Minh đến Thủ đô Hà Nội là [imath]1160 km[/imath]. Hãy xác định thời gian bay của máy bay trên quãng đường đó.

Lời giải:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của máy bay
Vận tốc tổng hợp của máy bay dưới sự tác động cản trở của gió sẽ là: [imath]525-36 = 489 \ \ (km/h)[/imath]
Thời gian bay của máy bay trên quãng đường là: [imath]\dfrac{1160}{489}=2,37 \ \ (h)[/imath]


Bài 2: Trong trận lũ lụt tại miền Trung vào tháng 10 năm 2020, dòng lũ có tốc độ khoảng [imath]4m/s[/imath]. Bộ quốc phòng đã trang bị ca nô công suất lớn trong công tác cứu hộ. Trong một lần cứu hộ, đội cứu hộ đã sử dụng ca nô chạy với tốc độ [imath]8m/s[/imath] so với dòng nước để cứu những người gặp nạn đang mắc kẹt trên một mái nhà cách trạm cứu hộ [imath]2km[/imath].
a. Sau bao lâu đội cứu hộ đến được chỗ người bị nạn ? Biết đội cứu hộ phải đi xuôi dòng lũ.
b. Sau khi cứu người, đội cứu hộ phải mất bao lâu để quay lại trạm ban đầu?


Lời giải:
Gọi [imath]\overrightarrow{v_{13}}[/imath] là vận tốc tuyệt đối của ca nô so với bờ
[imath]\overrightarrow{v_{12}}[/imath] là vận tốc tương đối của ca nô so với dòng nước
[imath]\overrightarrow{v_{23}}[/imath] là vận tốc kéo theo của dòng nước so với bờ

a. Khi đi xuôi dòng, vận tốc của ca nô so với bờ là: [imath]v_{13}=v_{12}+v_{23}=8+4=12 m/s[/imath]
Để đến được chỗ người bị nạn, thì đội cứu hộ mất thời gian là: [imath]\dfrac{2000}{12}=166,67s[/imath]
 
  • Love
Reactions: JUN._.

newt21

Cựu TMod Vật lí
Thành viên
17 Tháng tư 2022
592
1
509
126
Hà Nội
BÀI TẬP SBT:
I. Trắc nghiệm
Câu [imath]5.1:[/imath]

Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng?
[imath](1)[/imath] Chuyển động có tính chất tương đối.
[imath](2)[/imath] Hệ quy chiếu đứng yên là hệ quy chiếu gắn với vật làm gốc được quy ước là đứng yên.
[imath](3)[/imath] Độ lớn của vận tốc tuyệt đối luôn lớn hơn tổng độ lớn của vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo.
[imath](4)[/imath] Độ lớn của vận tốc tuyệt đối luôn nhỏ hơn độ lớn của vận tốc tương đối.
[imath](5)[/imath] Hình dạng quỹ đạo chuyển động của vật cũng có tính chất tương đối và phụ thuộc vào hệ quy chiếu của người quan sát.

[imath]A.[/imath] (1), (2), (5).
[imath]B.[/imath] (1), (3), (5).
[imath]C.[/imath] (2), (4), (5).
[imath]D.[/imath] (2), (3), (5).

Lời giải:

Đáp án đúng là: [imath]A[/imath]

Các phát biểu đúng:
[imath](1)[/imath] Chuyển động có tính chất tương đối.
[imath](2)[/imath] Hệ quy chiếu đứng yên là hệ quy chiếu gắn với vật làm gốc được quy ước là đứng yên.
[imath](5)[/imath] Hình dạng quỹ đạo chuyển động của vật cũng có tính chất tương đối và phụ thuộc vào hệ quy chiếu của người quan sát.

Các phát biểu [imath](3)[/imath] và [imath](4)[/imath] sai vì độ lớn của vận tốc tuyệt đối còn phụ thuộc vào phương, chiều của vận tốc kéo theo và vận tốc tương đối.
Câu [imath]5.2:[/imath]
Một xe tải chạy với tốc độ [imath]40 km/h[/imath] và vượt qua một xe gắn máy đang chạy với tốc độ [imath]30 km/h.[/imath] Vận tốc của xe máy so với xe tải bằng bao nhiêu?

[imath]A. 5 km/h. \ \ \ \ \ B. 10 km/h. \ \ \ \ \ C. – 5 km/h. \ \ \ \ \ D. – 10 km/h.[/imath]

Lời giải:

Đáp án đúng là: D


Gọi vận tốc của xe máy với xe tải [imath]\overrightarrow{v_{12}}[/imath], xe máy với mặt đường [imath]\overrightarrow{v_{13}}[/imath], xe tải với mặt đường [imath]\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
Công thức cộng vận tốc: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
[imath]\Rightarrow v_{12}=v_{13}-v_{23}=30-40=-10km/h[/imath]

Câu [imath]5.3:[/imath] Nhà của Bách và trường nằm trên cùng một con đường nên hằng ngày Bách đều đi học bằng xe đạp từ nhà đến trường với tốc độ không đổi bằng [imath]4 m/s[/imath] (khi trời lặng gió). Trong một lần Bách đạp xe từ nhà đến trường, có một cơn gió thổi ngược chiều trong khoảng thời gian [imath]90 s[/imath]. Hình [imath]5.1[/imath] mô tả đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của Bách trong [imath]5[/imath] phút đầu tiên. Tốc độ của gió so với mặt đất là bao nhiêu?
1661419008117.png
[imath]A. 1,2 m/s. \ \ \ \ \ B. 1,5 m/s. \ \ \ \ \ C. 2 m/s. \ \ \ \ \ D. 2,5 m/s.[/imath]


Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Gọi [imath]\overrightarrow{v_{13}},\overrightarrow{v_{23}},\overrightarrow{v_{12}}[/imath] lần lượt là vận tốc của Bách so với đất (khi không có gió); của gió so với đất và của Bách so với gió.
Ta có: [imath]v_{13}=4m/s[/imath]
- Từ đồ thị, gió thổi trong khoảng thời gian từ giây 110 đến giây 200, ta có:
[imath]v_{12}=\dfrac{\Delta d}{\Delta t}=\dfrac{620-440}{200-100}=2m/s[/imath]
- Công thức cộng vận tốc: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
[imath]\Rightarrow v_{23}=v_{13}-v_{12}=4-2=2m/s[/imath]
- Như vậy, tốc độ của gió là 2 m/s và thổi ngược chiều so với chiều chuyển động của Bách.

II. Tự luận:
Câu [imath]5.1:[/imath]
Hãy nêu mối liên hệ giữa vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo.
Vận tốc tuyệt đối bằng tổng vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
Trong đó:
+ Số [imath]1[/imath] là vật chuyển động đang xét.
+ Số [imath]2[/imath] là vật chuyển động được chọn làm gốc của hệ quy chiếu chuyển động.
+ Số [imath]3[/imath] là vật đứng yên được chọn làm gốc của hệ quy chiếu đứng yên.

Câu [imath]5.2:[/imath]
Một chiếc tàu chở hàng đang rời khỏi bến cảng để bắt đầu chuyến hải trình với tốc độ 15 hải lí/h. Hãy xác định tốc độ rời bến cảng của tàu so với cảng trong hai trường hợp sau:
a. Khi tàu rời cảng, nước chảy cùng chiều chuyển động của tàu với tốc độ 3 hải lí/h.
b. Khi tàu rời cảng, nước chảy ngược chiều chuyển động của tàu với tốc độ 2 hải lí/h.

Lời giải:
Gọi số 1, 2, 3 lần lượt là tàu, dòng nước và bến cảng, ta có:
Công thức cộng vận tốc: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]
a) Khi tàu rời cảng, nước chảy cùng chiều chuyển động của tàu với tốc độ 3 hải lí/h
[imath]v_{13}=v_{12}+v_{23}=15+3=18[/imath]
b) Khi tàu rời cảng, nước chảy ngược chiều chuyển động của tàu với tốc độ 2 hải lí/h.
[imath]v'_{13}=v_{12}-v_{23}=15-2=13[/imath]

Câu [imath]5.3:[/imath] Một người lái tàu vận chuyển hàng hóa xuôi dòng từ sông Đồng Nai đến khu vực cảng Sài Gòn với tốc độ là [imath]40 km/h[/imath] so với bờ. Sau khi hoàn thành công việc, lái tàu quay lại sông Đồng Nai theo lộ trình cũ với tốc độ là [imath]30km/h[/imath] so với bờ. Biết rằng chiều và tốc độ của dòng nước đối với bờ không thay đổi trong suốt quá trình tàu di chuyển, ngoài ra tốc độ của tàu so với nước cũng được xem là không đổi. Hãy xác định tốc độ của dòng nước so với bờ.

Lời giải:

Gọi số [imath]1, 2, 3[/imath] lần lượt là tàu, dòng nước và bờ.
Công thức cộng vận tốc: [imath]\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}[/imath]

- Khi tàu đi xuôi dòng:[imath]v_{13}=v_{12}+v_{23}[/imath]
- Khi tàu đi ngược dòng:[imath]v'_{13}=v_{12}-v_{23}[/imath]
- Suy ra tốc độ của dòng nước so với bờ là: [imath]v_{23}=\dfrac{1}{2}(v_{13}-v'_{13})=5km/h[/imath]

Câu [imath]5.4:[/imath]
Hai xe buýt xuất phát cùng lúc từ hai bến [imath]A[/imath] và [imath]B[/imath] cách nhau [imath]40 km[/imath]. Xe buýt xuất phát từ [imath]A[/imath] đến [imath]B[/imath] với tốc độ [imath]30 km/h[/imath] và xe buýt xuất phát từ [imath]B[/imath] đến [imath]A[/imath] với tốc độ [imath]20 km/h[/imath]. Giả sử hai xe buýt chuyển động thẳng đều.
a. Sau khi rời bến bao lâu thì hai xe gặp nhau trên đường?
b. Tính quãng đường của hai xe đã đi được khi hai xe gặp nhau.

Lời giải:

[imath]a.[/imath] Hai xe chuyển động ngược chiều.
Gọi thời gian từ lúc hai xe xuất phát đến khi gặp nhau là [imath]t.[/imath]
Tổng quãng đường hai xe đi được cho đến khi gặp nhau bằng độ dài đoạn đường [imath]AB.[/imath]
[imath]AB=s_{A}+s_{B}=v_{A}t+v_{B}t[/imath]
[imath]\Rightarrow t=\frac{AB}{v_{A}+v_{B}}=\frac{40}{30+20}=0,8h[/imath]

[imath]b.[/imath] Quãng đường của hai xe xuất phát từ A và B đi được khi hai xe gặp nhau lần lượt là:
[imath]s_{A}=v_{A}t=30.0,8=24km[/imath]
[imath]s_{B}=v_{B}t=20.0,8=16km[/imath]
 
  • Love
Reactions: Triêu Dươngg
Top Bottom