Đồ thị vận tốc thời gian (hình 3.7) biểu diễn chuyển động thẳng của ô tô

Giải Vật Lí 10 Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc–thời gian

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Vận dụng trang 31 Vật Lí 10 trong Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc–thời gian. Mong rằng với lời giải chi tiết nhất sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Vật Lí 10.

Vận dụng trang 31 Vật Lí 10: Đồ thị vận tốc – thời gian (hình 3.7) biểu diễn chuyển động thẳng của ô tô trong khoảng thời gian 30 s.

a) Mô tả chuyển động của ô tô.

b) Từ đồ thị, xác định vận tốc ban đầu và vận tốc cuối cùng của ô tô trong thời gian 30 s.

c) Xác định gia tốc a của ô tô.

d) Bằng cách tính diện tích dưới đồ thị, hãy xác định độ dịch chuyển của ô tô.

e) Tính độ dịch chuyển của ô tô bằng công thức $d=v_{o}t+\frac{1}{2}a{t}^2$. So sánh với kết quả ở phần d.

Lời giải:

a) Ta thấy đồ thị biểu diễn là một đường thẳng hướng xuống dưới, tức là có độ dốc âm, vật chuyển động với vận tốc theo chiều dương thì có gia tốc vật mang giá trị âm. Vậy, vật đang chuyển động chậm dần.

b) Tại thời điểm ban đầu ô tô có vận tốc 20 m/s.

Sau 30 giây (tức là tại thời điểm t = 30 s) ô tô có vận tốc cuối cùng là 8 m/s.

c) Vật xuất phát lúc t₁ = 0 s từ vị trí có vận tốc v₁ = 20 m/s.

Đến thời điểm t₂ = 30 s thì ô tô có vận tốc v₂ = 8 m/s.

Gia tốc của ô tô: $a=\frac{v_2-v_1}{t_2-t_1}=\frac{8-20}{30-0}=-0,4m/s^2$

d) Độ dịch chuyển bằng diện tích hình thang ABCD:

$d=\frac{1}{2}\left(20+8\right).30=420m$

e) Độ dịch chuyển của ô tô bằng công thức

$d=v_{o}t+\frac{1}{2}a{t}^2=20.30+\frac{1}{2}.\left(-0,4\right){.30}^2=420m$

Vậy kết quả này giống với kết quả ở câu d.