Công thức vận tốc
Công thức tính vận tốc Vật lý 9
Công thức vận tốc là kiến thức nền tảng trong chương trình Vật lý 9, thường xuất hiện trong nhiều dạng bài tập về chuyển động. Việc nắm chắc công thức, đơn vị và cách biến đổi đại lượng giúp học sinh giải bài nhanh và chính xác hơn. Nội dung dưới đây tổng hợp kiến thức trọng tâm kèm bài tập Lý 9 có đáp án, hỗ trợ học sinh học tập và ôn luyện hiệu quả.
A. Công thức tính vận tốc
Để giải được bài tập, yêu cầu chung là học sinh cần nắm vững lí thuyết, thuộc các công thức và có khả năng biến đổi tốt các liên hệ giữa các đại lượng. Trong phần này, học sinh cần nắm vững kiến thức cơ bản sau:
\(v = \frac{S}{t};S = v.t;t = \frac{S}{v}\)
Hiểu các đại lượng trong công thức tính vận tốc và đơn vị của vận tốc.
Đổi đơn vị vận tốc
1m/s = \(\frac{{\frac{1}{{1000}}km}}{{\frac{1}{{3600}}h}} = \frac{{3600.km}}{{1000.h}} = 3,6km/h\)
1km/phút = \(\frac{{1km}}{{\frac{1}{{60}}h}} = 60km/h\)
Ví dụ:
18km/h = \(\frac{{18000m}}{{3600s}} = 5m/s\)
0,5cm/s = \(\frac{{0,005m}}{{\frac{1}{{3600}}h}} = 18m/h\)
Nhận xét: Ta có thể dùng ngay 1m/s = 3,6km/h mà không cần giải thích lại. Bài này biến đổi là để học sinh rõ cách làm.
B. Bài tập ví dụ minh họa tính vận tốc
Ví dụ 1: Một xạ thủ bắn một phát đạn vào bia ở cách xa 510 mét.Từ lúc bắn đến lúc nghe thấy tiếng đạn trúng mục tiêu là 2 giây.Vận tốc của âm thanh truyền trong không khí là 340m/s.Tính vận tốc của đạn?
Hướng dẫn giải
Vì cần tính vận tốc nên cần tìm quãng đường và thời gian đạn chuyển động.
Học sinh cần rõ “2 giây” trong bài là thời gian đạn chuyển động cộng với thời gian âm thanh dội lại.
Thời gian âm thanh truyền trong quãng đường S = 510m là:
\({t_1} = \frac{S}{v}\)= 510/340 = 1,5s
Thời gian đạn chuyển động từ lúc bắn đến lúc chạm mục tiêu là:
t2 = 2-1,5 = 0,5s
Vận tốc của đạn là \(v' = \frac{S}{{{t_2}}}\)= 510/0,5 = 1020m/s.
Ví dụ 2: Một chiếc xe đang chuyển động với vận tốc 15m/s thì bị một viên đạn bắn xuyên qua hai thùng xe theo phương vuông góc với phương chuyển động của xe. Xác định vận tốc của đạn biết hai thùng xe cách nhau 2,4mét và hai vết đạn cách nhau 6cm tính theo phương chuyển động.
Hướng dẫn giải
Đầu bài có khá nhiều dữ kiện, các số liệu đều gắn với đối tượng khác với “viên đạn”, học sinh dễ bị lúng túng nếu không hiểu hiện tượng xảy ra.
Ta cần xác định “quãng đường” viên đạn chuyển động và khoảng ‘thời gian” tương ứng. Theo đầu bài, khi xe chuyển động được 6cm thì đạn chuyển động quãng đường 2,4 mét.
Thời gian xe chuyển động được quãng đường S2 là :
\(t = \frac{{{S_2}}}{v}\)= 0,06/15 = 0,004s.
Đó cũng là thời gian viên đạn chuyển động hết khoảng cách giữa hai thành toa xe.
Vận tốc của đạn là \(v' = \frac{{{S_1}}}{t}\) = 2,4/ 0,004= 600m/s.
Nhận xét: Hai ví dụ trên cho thấy, học sinh cần hiểu thật rõ hiện tượng xảy ra, hiểu rõ vấn đề đặt ra của bài toán. Việc hiểu rõ câu hỏi sẽ giúp chúng ta có hướng đi đúng và chúng ta sẽ có tư duy để liên hệ các số liệu trong bài.
Ví dụ 3: Một ôtô và một xe đạp cùng xuất phát từ bến A. Ôtô xuất phát muộn hơn 20 phút và sau khi đi được 1giờ thì dừng lại nghỉ 10 phút (ở vị trí B) rồi lại chạy quay về A và đã gặp xe đạp ở chính giữa quãng đường AB. Tính vận tốc xe đạp biết ôtô có vận tốc không đổi là 60km/h.
Hướng dẫn giải
+Ta cần xác định “quãng đường” và ‘thời gian” xe đạp đã đi.
+t1 = 20’= 1/3h, t2 = 1h, t3 = 10’= 1/6 h v1 =60km/h
Gọi C là điểm gặp lại của ôtô và xe đạp, AC = 30km.
Thời gian ôtô chuyển động từ B về C là t4 = t2/2 = 0,5h.
Thời gian xe đạp đi hết quãng đường AC là t = t1 + t2 + t3 + t4 = 2 h
=> vận tốc xe đạp là v = AC/t = 15km/h.
Ví dụ 4: Hai xe máy cùng xuất phát từ A để về B với cùng vận tốc 40km/h. Sau khi đi được 1/4 quãng đường AB xe thứ hai tăng tốc thành 60km/h nên đã đến B trước xe thứ nhất 30 phút.Tính độ dài quãng đường AB.
Hướng dẫn giải
Độ lệch thời gian là do sự thay đổi vận tốc trên quãng đường cuối S = 3/4AB
Ta có: S/40 = S/60 + 1/2 =>S = 60km => AB = 80Km.
Ví dụ 5: Một người dự định đi bộ trên một quãng đường với vận tốc 5km/h. Sau khi đi được nửa đường thì người đó đi nhờ xe đạp với vận tốc 12km/h nên dã đến sớm hơn so với dự định là 28 phút.
Hỏi người đó đi bộ hết quãng đường đó trong bao lâu?
Hướng dẫn giải
Gọi t(h) là thời cần tìm, độ dài quãng đường là 5t (km)
Vì độ lệch thời gian 28 phút = 7/15h là do sự thay đổi trên nửa sau quãng đường nên ta có:
\(\frac{t}{2} = \frac{{5t}}{{2.12}} + \frac{7}{{15}}\) => t = 1,06h = 1h36’
Ví dụ 6: Một xe chuyển động đều từ A về B với vận tốc 15km/h. Một xe khác xuất phát muộn hơn 12 phút với vận tốc 20km/h và hai xe đã đến B cùng lúc.Tính độ dài quãng đường AB?
Hướng dẫn giải
Ta có ngay AB/12 = AB/20 + 1/5 => AB = 12km.
Ví dụ 7: Hai xe cùng xuất phát từ bến A để về bến B. Xe thứ hai xuất phát muộn hơn 20 phút và gặp xe thứ nhất ở 2/3 quãng đường. Hỏi xe thứ hai về B trước xe thứ nhất một khoảng thời gian bao lâu?
Hướng dẫn giải
Ta có:
2/3 quãng đuờng đầu xe thứ hai mất ít thời gian hơn xe thứ nhất 20 phút nên 1/3 quãng đường còn lại xe thứ hai xe về trước xe thứ nhất 10 phút.
✨ Bài viết chỉ trích dẫn một phần nội dung, mời bạn tải tài liệu đầy đủ để nắm trọn kiến thức.
--------------------------------
Nắm vững công thức vận tốc giúp học sinh dễ dàng xử lý các bài toán liên quan đến quãng đường, thời gian và chuyển động. Kết hợp lý thuyết với bài tập Vật lý 9 có đáp án, học sinh có thể củng cố kiến thức và rèn kỹ năng vận dụng công thức. Đây cũng là nội dung quan trọng trong quá trình học và ôn tập chuyên đề Vật lý 9.
