Hai vật chuyển động thẳng biến đổi đều có các đồ thị vận tốc – thời gian như hình dưới:
a) Hãy nếu các đặc điểm của mỗi chuyển động.
b) Suy ra đồ thị chuyển động quãng đường – thời gian của mỗi vật.
c) Tính quãng đường đi được của mỗi vật.
Hướng dẫn giải:
a) Đặc điểm của mỗi chuyển động
– Vật (1):
+ Trong 8 s đầu, vật chuyển động chậm dần đều cùng chiều với chiều dương (v > 0), với gia tốc \( {{a}_{1}}=\frac{0-20}{8}=-2,5\text{ }m/{{s}^{2}} \), vận tốc ban đầu \( {{v}_{01}}=20\text{ }m/s \).
+ Tại thời điểm t = 8 s, vật dừng lại (v = 0); trong 4 s tiếp theo (từ giây thứ 8 đến giây thứ 12), vật chuyển động nhanh dần đều ngược chiều với chiều dương (v < 0), với gia tốc \( {{{a}’}_{1}}=\frac{-10-0}{4}=-2,5\text{ }m/{{s}^{2}} \), vận tốc ban đầu \( {{{v}’}_{01}}=0\text{ }m/s \).
– Vật (2):
+ Trong 4 s đầu, từ giây thứ 2 đến giây thứ 6, vật chuyển động chậm dần đều ngược chiều với chiều dương, với gia tốc \( {{a}_{2}}=\frac{0-(-10)}{4}=2,5\text{ }m/{{s}^{2}} \), với vận tốc ban đầu \( {{v}_{02}}=-10\text{ }m/s \).
+ Tại thời điểm t = 6 s, vật dừng lại (v = 0); trong 4 s tiếp theo (từ giây thứ 6 đến giây thứ 10), vật chuyển động nhanh dần đều, cùng chiều với chiều dương, với gia tốc \( {{{a}’}_{2}}={{a}_{2}}=2,5\text{ }m/{{s}^{2}} \), với vận tốc ban đầu \( {{{v}’}_{02}}=0\text{ }m/s \).
+ Trong 2 s cuối (từ giây thứ 10 đến giây thứ 12), vật chuyển động thẳng đều cùng chiều với chiều dương, với vận tốc \( {{v}_{3}}=10\text{ }m/s \).
b) Đồ thị chuyển động (quãng đường – thời gian) của các chuyển động
– Vật (1): \( {{s}_{1}}={{v}_{01}}t+\frac{1}{2}{{a}_{1}}{{t}^{2}}=20t+\frac{1}{2}.2,5{{t}^{2}} \)
\( \Rightarrow {{s}_{1}}=20t+\frac{5}{4}{{t}^{2}} \) (1)
(giai đoạn đầu: t = 8 s: s1 = 80 m; giai đoạn sau: t = 4 s: s1 = 20 m)
– Vật (2): \( {{s}_{2}}={{v}_{02}}t+\frac{1}{2}{{a}_{2}}{{t}^{2}}=10(t-2)+\frac{1}{2}.2,5{{(t-2)}^{2}} \)
\( \Rightarrow {{s}_{2}}=10(t-2)+\frac{5}{4}{{(t-2)}^{2}} \) (2)
(giai đoạn đầu: t = 6 s: s2 = 20 m; giai đoạn giữa: t = 4 s: s2 = 20 m; giai đoạn cuối: s2 = 20 m).
c) Quãng đường đi được của mỗi vật
+ Quãng đường đi được của vật (1): \( {{s}_{1}}=80+20=100\text{ }m \).
+ Quãng đường đi được của vật (2): \( {{s}_{2}}=20+20+20=60\text{ }m \).
Hỏi Đáp Vật Lý! được xây dựng trên WordPress