Bài tập Tốc độ, độ dịch chuyển và vận tốc có đáp án

Đổi thời gian:

36 phút 23 giây 44 = 36 phút 23,44 giây = 36.60 + 23,44 = 2183,44 giây

Tốc độ trung bình: ${v}_{tb}=\frac{s}{t}=\frac{10000}{2183{,}44}\approx 4{,}58\ m/s$

Do ô tô chuyển động trên một đường thẳng nên ta có sơ đồ vị trí của ô tô ở thời điểm t$_{1}$ và thời điểm t$_{2}$ như sau:

Từ t$_{1}$ đến t$_{2}$, độ dịch chuyển của ô tô là: 12 – 5 = 7 km

Ta dựa vào những kiến thức:

- Vận tốc là đại lượng vecto được đặc trưng bởi hướng và độ lớn.

- Quãng đường là đại lượng vô hướng cho biết độ dài đoạn đường mà vật đi được.

- Độ dịch chuyển là đại lượng vectơ, cho biết khoảng cách mà vật di chuyển được theo một hướng xác định.

a) Con tàu đã đi 200 km về phía đông nam – phát biểu này nói về độ dịch chuyển vì con số 200 km cho biết khoảng cách mà vật di chuyển, phía đông nam cho biết hướng di chuyển xác định.

b) Một xe ô tô đã đi 200 km từ Hà Nội đến Nam Định – phát biểu này nói về quãng đường vì con số 200 km cho biết độ dài đoạn đường mà xe đi được từ Hà Nội đến Nam Định.

c) Một thùng hàng được kéo thẳng đứng lên trên với mỗi 2 m trong một giây – phát biểu này nói về vận tốc vì thùng hàng được kéo theo một phương (phương thẳng đứng), hướng từ dưới lên trên, độ lớn là 2 m/s.

Hai phương pháp đo tốc độ đã trình bày ở trên là:

+ Dùng cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số: đo thời gian xe gắn tấm chắn sáng đi qua cổng quang điện. Thời gian hiển thị trên đồng hồ là thời gian xe đi hết quãng đường bằng chiều rộng của tấm chắn sáng. Từ các số liệu đó có thể tính được tốc độ của xe.

+ Dùng xe kĩ thuật số: đo độ dịch chuyển của xe thông qua tốc độ quay của trục bánh xe trong những khoảng thời gian bằng nhau. Bộ đo thời gian cho phép đặt được độ dài mỗi khoảng thời gian đến 0,01 s. Biết quãng đường xe đi trong mỗi khoảng thời gian đã định trước, ta xác định được tốc độ của xe.

+ Thời gian trung bình:$\overline{t}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}=\frac{0{,}101+0{,}098+0{,}102}{3}=0{,}100\ s$

+ Sai số tuyệt đối của các lần đo:

$Δ{t}_{1}=|\overline{t}-{t}_{1}|=|0{,}100-0{,}101|=0{,}001\ s$

$Δ{t}_{2}=|\overline{t}-{t}_{2}|=|0{,}100-0{,}098|=0{,}002\ s$

$Δ{t}_{3}=|\overline{t}-{t}_{3}|=|0{,}100-0{,}102|=0{,}002\ s$

+ Sai số tuyệt đối trung bình của 3 lần đo:

$\overline{Δt}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}=1,{667.10}^{-3}s$

Bạn có thể tham khảo bảng kết quả:

- Dụng cụ:

+ Xe kĩ thuật số

+ Giá đỡ để tạo độ dốc

+ Thước đo góc

+ Máng đỡ để gắn xe kĩ thuật số

- Lắp các dụng cụ như hình trên

+ Đặt máng đỡ nghiêng so với phương ngang để xe có thể chuyển động trên máng đỡ.

+ Cài đặt các khoảng thời gian cố định để đo độ dịch chuyển.

- Tiến hành thí nghiệm: Cho xe chuyển động từ đỉnh của giá đỡ xuống, bộ xử lí số liệu gắn trên xe sẽ cung cấp số liệu để tính, đo ít nhất 3 lần

- Xử lý kết quả:

+ Bộ xử lí số liệu tự động tính độ dịch chuyển thông qua tốc độ quay của trục bánh xe.

+ Từ độ dịch chuyển thu được và khoảng thời gian đã cài đặt trước đó tính được tốc độ chuyển động của xe.