Công thức tính gia tốc trung bình, gia tốc tức thời
Cách tính gia tốc trung bình, gia tốc tức thời
Gia tốc là đại lượng quan trọng trong chuyển động biến đổi đều – một chủ đề cốt lõi trong chương trình Vật lý lớp 10. Bài viết này sẽ giúp bạn nắm rõ công thức tính gia tốc trung bình và gia tốc tức thời, phân biệt được bản chất hai khái niệm, cũng như biết cách áp dụng vào bài tập thực tế. Ngoài ra, chúng tôi cung cấp ví dụ minh họa dễ hiểu, hỗ trợ bạn học nhanh – nhớ lâu và đạt điểm cao trong các bài kiểm tra, thi học kỳ hay ôn thi THPT Quốc gia.
A. Gia tốc trung bình là gì?
Gia tốc trung bình của 
\(a_{tb}\) của một chất điểm được đo bằng thương số của độ biến thiên vận tốc về độ lớn và khoảng thời gian có độ biến thiên ấy.
Công thức tính gia tốc trung bình
\(a_{tb} = \frac{\left|
\overrightarrow{v_{2}} - \overrightarrow{v_{1}} \right|}{t_{2} - t_{1}}
= \frac{\left| \Delta\overrightarrow{v} \right|}{\Delta t}.\)
Đơn vị của gia tốc là m/s2.
B. Gia tốc tức thời là gì?
Trong công thức \(a_{tb} = \frac{\left|
\overrightarrow{v_{2}} - \overrightarrow{v_{1}} \right|}{t_{2} - t_{1}}
= \frac{\left| \Delta\overrightarrow{v} \right|}{\Delta t}.\)
Nếu chọn \(\Delta t\) rất nhỏ thì cho ta gia tốc tức thời.
Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên gia tốc cũng là đại lượng vectơ.
Công thức tính gia tốc tức thời
\(a_{tt} = \frac{\left|
\overrightarrow{v_{2}} - \overrightarrow{v_{1}} \right|}{t_{2} - t_{1}}
= \frac{\left| \Delta\overrightarrow{v} \right|}{\Delta t}\) với \(\Delta t\) rất nhỏ.
Ví dụ. Một đoàn tàu rời ga chuyển động nhanh dần đều. Sau một phút đạt đến vận tốc 12m/s.
a. Tính gia tốc và viết phương trình chuyển động của đoàn tàu.
b. Nếu tiếp tục tăng tốc như vậy thì sau bao lâu nữa tàu sẽ đạt đến vận tốc 18m/s?
Hướng dẫn giải
Chọn trục Ox trùng với đường tàu (coi là đường thẳng) chiều dương là chiều chuyển động. Gốc O là vị trí ban đầu của tàu, gốc thời gian là lúc tàu bắt đầu chuyển động.
a) Gia tốc \(a = \frac{v - v_{0}}{t} =
\frac{12}{60} = 0,2\) m/s2.
Phương trình chuyển động: \(x =
0,1t^{2}\) (m).
b) Từ \(a = \frac{v_{2} - v_{1}}{\Delta t}
\Rightarrow \Delta t = \frac{v_{2} - v_{1}}{a} = \frac{18 - 12}{0,2} =
30\)s.
Ví dụ. Một chất điểm đang chuyển động thẳng đều với vận tốc 4m/s thì tăng tốc chuyển động nhanh dần đều. Tính gia tốc của chất điểm biết rằng sau khi đi được quãng đường 8m thì nó đạt vận tốc 8m/s.
Hướng dẫn giải
Từ công thức \(v^{2} - v_{0}^{2} = 2as
\Rightarrow\) gia tốc: \(a =
\frac{v^{2} - v_{0}^{2}}{2s}\)
Thay số ta được: \(a = \frac{8^{2} -
4^{2}}{2.8} = 3\)m/s2.
-----------------------------
Hy vọng qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ cách tính gia tốc trung bình và gia tốc tức thời, cũng như biết vận dụng các công thức vào bài tập một cách hiệu quả. Đừng quên luyện tập thêm nhiều dạng bài liên quan đến chuyển động thẳng biến đổi đều để củng cố kiến thức. Hãy lưu lại bài viết và chia sẻ cho bạn bè nếu bạn thấy hữu ích nhé!
