Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian. Chuyển động tổng hợp SVIP

I. ĐỒ THỊ ĐỘ DỊCH CHUYỂN THEO THỜI GIAN CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG

1. Vẽ đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian

Xét một vật chuyển động thẳng. Độ dịch chuyển của vật tại các thời điểm khác nhau như sau:

Theo bảng trên, vật đang chuyển động với tốc độ không đổi là 10 m/s.

Vẽ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của vật ta được đồ thị sau:

Đồ thị trên là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Độ dốc của đồ thị (hay hệ số góc) là:

độ dốc \(=\frac{LM}{OM}=\frac{40}{4}=10\)

Từ đó ta thấy, giá trị của vận tốc bằng độ dốc của đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian.

Độ dốc của đường biểu diễn độ dịch chuyển - thời gian càng lớn thì vật chuyển động càng nhanh (tốc độ càng lớn) và ngược lại.

Nếu độ dốc của đồ thị là âm, vật đang chuyển động theo chiều ngược lại.

Một số ví dụ về đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của chuyển động thẳng:

2. Tính tốc độ từ đồ thị độ dịch chuyển - thời gian

Vận tốc có giá trị bằng độ dốc (hệ số góc) của đường biểu diễn trong đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động thẳng.

II. ĐỘ DỊCH CHUYỂN TỔNG HỢP

Khi một vật lần lượt di chuyển qua nhiều đoạn dịch chuyển khác nhau, thì độ dịch chuyển cuối cùng của vật bằng tổng các độ dịch chuyển đó.

Độ dịch chuyển tổng hợp bằng tổng các độ dịch chuyển mà vật trải qua trong cả quá trình chuyển động.

\(\overrightarrow{d_{13}}=\overrightarrow{d_{12}}+\overrightarrow{d_{23}}\)

Bài tập ví dụ: hai người đi xe đạp từ A đến C. Người thứ nhất đi theo đường từ A đến B, rồi từ B đến C. Người thứ hai đi thẳng từ A đến C. Cả hai đều về đích một lúc. Hãy tính quãng đường đi được và độ dịch chuyển của người thứ nhất và người thứ hai. So sánh và nhận xét kết quả.

Giải

Quãng đường đi được của người thứ nhất:

\(s_1=AB+BC=2+2=4\) km

Vì ABC là tam giác vuông nên độ lớn của độ dịch chuyển \(\overrightarrow{AC}\) của người thứ nhất là:

\(d_1=\sqrt{AB^2+BC^2}=\sqrt{2^2+2^2}=2,8\) km

Vì ABC là tam giác vuông cân nên \(\widehat{CAB}=45^o\). Hướng của độ dịch chuyển là hướng 45^o đông – bắc. Độ dịch chuyển của người thứ nhất là: \(d_1=2,8\) km (hướng 45^o đông – bắc).

Quãng đường đi được của người thứ hai là:

\(s_2=AC=2,8\) km

Độ dịch chuyển của người thứ hai là: \(d_2=2,8\) km, hướng 45^o đông – bắc.

Dựa vào kết quả ở bảng trên, ta thấy:

- Do cả hai người đều di chuyển từ A đến C nên sự thay đổi vị trí của họ là như nhau. Vì vậy, hai người có cùng độ dịch chuyển.

- Mặc dù về đích cùng lúc, người thứ nhất đi nhanh hơn vì phải vượt qua quãng đường dài hơn. Tuy nhiên, nếu chỉ xét đến mức độ thay đổi vị trí (tức là độ dịch chuyển), thì cả hai được xem là thay đổi vị trí nhanh như nhau.

III. VẬN TỐC TỔNG HỢP

Vận tốc tổng hợp bằng tổng các vận tốc của vật theo các phương trong quá trình chuyển động.

\(\overrightarrow{\text{v}_{}}=\overrightarrow{\text{v}_1}+\overrightarrow{\text{v}_2}\)