Chuyển động thẳng
Lái một ô tô có vận tốc ban đầu và gia tốc không đổi. Đồ thị vị trí, vận tốc và gia tốc cùng chuyển động, và diện tích dưới đồ thị v–t là độ dời.
Chuẩn: HS-PS2-1HSF-IF.B.6
1Tò mò
Tài xế thấy đèn đỏ và phanh gấp. Xe còn chạy bao xa trước khi dừng hẳn? Các kỹ sư dùng chính ba đồ thị bạn sắp dựng để thiết kế đường sá an toàn.
2Khám phá
Hoạt động này cần màn hình lớn hơn
Hãy xoay ngang điện thoại, hoặc mở bài học trên máy tính bảng hay máy tính. Phần giải thích và câu hỏi bên dưới vẫn dùng được ở đây.
- Đặt a = 0. Đồ thị x–t và v–t trông thế nào?
- Giờ cho xe gia tốc dương. Vì sao đồ thị x–t cong lên?
- Đặt v₀ = 10 m/s và a = −2,5 m/s². Khi nào xe dừng? Sau đó chuyện gì xảy ra?
- Kéo thanh thời gian. So sánh diện tích tô màu dưới đồ thị v–t với vị trí x.
3Giải thích
Vị trí, vận tốc, gia tốc
Vị trí x là chỗ xe đang ở. Vận tốc v cho biết vị trí thay đổi nhanh thế nào, kèm theo hướng. Gia tốc a cho biết vận tốc thay đổi nhanh thế nào.
Vận tốc là độ dốc của x–t, gia tốc là độ dốc của v–t, và diện tích dưới v–t là độ dời.
4Luyện tập
Một xe bắt đầu với 4 m/s và tăng tốc 2 m/s². Vận tốc sau 3 s là bao nhiêu?
5Tóm tắt
- Vận tốc là độ dốc của đồ thị x–t; gia tốc là độ dốc của đồ thị v–t.
- Với a không đổi: v = v₀ + at và x = x₀ + v₀t + ½at².
- Diện tích dưới v–t là độ dời.
- Gia tốc âm khi vận tốc dương nghĩa là đang chậm lại.