Vận tốc được biết đến là một trong những đại lượng sử dụng để mô tả mức độ chuyển động của một vật thể hiện sự nhanh hay chậm. Vậy công thức tính vận tốc như thế nào? Hãy cùng Gia sư điểm 10 tìm hiểu trong nội dung dưới đây của bài viết.
Công thức tính vận tốc
Trước tiên để tìm hiểu được công thức tính vận tốc thì chúng ta cần biết vận tốc là gì? Vận tốc được biết là một đại lượng dùng để mô tả mức độ chuyển động của 1 vật thể hiện qua sự nhanh hay chậm của vật đó.
Do đó, để có thể xác định được vận tốc thì chúng ta cần phải dựa vào 2 đại lượng nữa là quãng đường và thời gian. Vận tốc sẽ được biểu diễn theo vectơ, độ dài của vectơ sẽ cho ta biết được tốc độ nhanh hoặc chậm của một chuyển động, chiều của vectơ là chính là chiều của chuyển động.
Như vậy, chúng ta có thể biết vận tốc là một đại lượng hữu hướng. Các bạn cần phải phân biệt tốc độ là một đại lượng vô hướng đơn thuần được sử dụng để có thể mô ta tính nhanh hoặc chậm của một chuyển động. Tốc độ sẽ chính là độ lớn của vectơ vận tốc.
Bạn có thể hiểu một cách đơn giản, vận tốc sẽ chỉ quãng đường mà vật di chuyển được trong một đơn vị thời gian. Độ lớn của vận tốc sẽ cho bạn biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và nó sẽ được tính bằng độ dài của quãng đường đi được trong 1 đơn vị thời gian.
Vậy công thức tính vận tốc là gì? Trong một chuyển động thẳng đều thì vận tốc sẽ được tính theo công thức sau:
V = S/T
Trong đó:
V là vận tốc
S là quãng đường của vật di chuyển được.
T là thời gian để vật di chuyển hết quãng đường S.
Dựa vào công thức tính vận tốc thì chúng ta có thể dễ dàng tính được 2 đại lượng còn lại đó là quãng đường và thời gian.
- Công thức tính quãng đường khi biết được vận tốc và thời gian: s = v.t
- Công thức tính thời gian khi biết được vận tốc và quãng đường: t = s/v.
Đơn vị của vận tốc sẽ phụ thuộc vào độ dài của quãng đường và thời gian. Theo chuẩn đo lường SI thì quãng đường sẽ được đo bằng mét, thời gian sẽ đo bằng giây. Vậy ta có đơn vị của vận tốc sẽ mà m/s. Hoặc trong trường hợp đối với những quãng đường xa, thời gian dài, cùng với đó là vận tốc lớn thì thông thường mọi người sẽ sử dụng đơn vị vận tốc là km/h.
Vậy vận tốc được sử dụng trong trường hợp nào? Hãy cùng Gia sư điểm 10 tiếp tục tìm hiểu.
Vận tốc được sử dụng trong trường hợp nào?
Như các bạn cũng đã biết thì vận được sử dụng trong để đo độ nhanh hay chậm của 1 vật thể khi di chuyển. Vậy nên vận tốc được sử dụng trong rất nhiều các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống.
Một số những trường hợp điển hình mà bạn có thể thấy đó chính là sử dụng vận tốc trong đo lường tốc độ của các loại xe, các phương tiện giao thông, tốc độ chạy hoặc tốc độ di chuyển của mọi vật trong cuộc sống,…
Dựa vào vận tốc ta có thể đánh giá được hiệu quả làm việc của các thiết bị, phương tiện và kể cả con người. Thế nên vận tốc được biết đến là một trong những đại lượng phổ biến và trở nên quen thuộc đối với tất cả mọi người.
Công thức tính vận tốc trung bình
Vận tốc trung bình được biết đến là vận tốc của 1 vật bị thay đổi theo thời gian. Trong 1 khoảng thời gian nhất định thì vận tốc trung bình sẽ chính là thương của sự thay đổi vị trí trong thời gian đang xét trong khoảng thời gian đó.
Công thức tính vận tốc trung bình sẽ như sau:
Dựa vào công thức tính vận tốc trung bình trên ta có thể áp dụng để làm 1 ví dụ như sau:
Ví dụ: Một người đi xe đạp di chuyển 1 quãng đường 4km từ A đến B và thời điểm người đó đến nơi là 6h. Sau đó người này nghỉ 1 lúc và tiếp tục di chuyển từ B đến C lúc 9h với quãng đường là 10km. Tính vận tốc trung bình của người này.
Lời giải: Ta xét quãng đường BC thì vận tốc trung bình của người này sẽ là v (tb) = (r-r0)/(t-t0) = (10 – 4)/(9 – 6) = 2 km/h.
Phân biệt vận tốc trung bình và tốc độ trung bình
Trong 1 khoảng thời gian khác nhau thì vận tốc trung bình sẽ mang lại các giá trị khác nhau. Vậy nên, chúng ta cần phải phân biệt rõ ràng giữa vận tốc trung bình và tốc độ trung bình. Khi nhắc đến tốc độ thì ta nghĩ đến đó chính là độ lớn của vận tốc và tốc độ sẽ luôn là một con số dương.
Trong khi đó, khi nhắc đến vận tốc thì chúng ta có thể hiểu chiều chuyển động vậy nên nó có thể âm hoặc dương. Cụ thể, chúng ta có thể phân tích như sau:
- Vận tốc sẽ chính là đại lượng đặc trưng cho chiều, độ nhanh hoặc chậm của chuyển động tại thời điểm đó. Vận tốc sẽ có thể mang giá trị âm hoặc dương. Vậy vận tốc trung bình trong 1 chu kỳ sẽ luôn bằng 0.
- Tốc độ sẽ chính là đại lượng đặc trưng cho độ nhanh hoặc chậm của 1 vật di chuyển tại thời điểm đó. Tốc độ trung bình sẽ luôn mang giá trị dương và khác 0.
Vậy sự khác biệt giữa vận tốc và tốc độ là gì? Hiện tại thì vẫn có rất nhiều người đang nhầm lẫn rằng vận tốc và tốc độ là một. Nhưng thực chất, như chúng tôi đã nói ở trên, vận tốc và tốc độ là 2 khái niệm hoàn toàn khác nhau.
Vì nếu vận tốc là vectơ có hướng thì tốc độ sẽ là một đại lượng vô hướng, là độ lớn của vận tốc. Có thể lấy 1 ví dụ đơn giản như sau một người chạy xe máy với vận tốc không đổi 50 km/h trên 1 cung đường tròn với tốc độ không đổi. Khi đi hết 1 đường tròn thì tốc độ của nó vẫn là 25 km/h nhưng vận tốc của nó là 0 bởi vì nó đã đi về vị trí ban đầu.
Một số công thức tính vận tốc khác
Ngoài công thức tính vận tốc ở trên thì còn rất nhiều các công thức tính vận tốc khác để sử dụng áp dụng cho những trường hợp liên quan. Bạn có thể tham khảo thêm một số công thức tính vận tốc khác ở dưới đây:
Công thức tính vận tốc góc
Vận tốc góc của một vật thể được biết đến là đại lượng vectơ thể hiện được mức độ thay đổi theo thời gian của vị trí góc của vật và hướng của sự chuyển động. Độ lớn của vận tốc góc sẽ bằng tốc độ góc và hướng vectơ vận tốc góc và sẽ được xác định bằng quy tắc bàn tay phải.
Công thức tính vận tốc góc như sau:
ω=dθ/dt
Trong đó, ω là ký hiệu vectơ vận tốc góc.
Công thức tính vận tốc tức thời
Vận tốc tức thời là đại lượng chỉ sự nhanh hay chậm và chiều chuyển động tại 1 khoảng thời điểm nào đó trên quãng đường di chuyển của vật.
Nếu vận tốc trung bình cho ta biết được tổng quát về vận tốc của vật trong một khoảng thời gian xác định thì vận tốc tức thời sẽ giúp chúng ta có thể đánh giá một cách cụ thể tại 1 thời điểm.
Vận tốc tức thời tại 1 thời điểm sẽ dựa theo vận tốc trung bình trong 1 khoảng thời gian vô cùng nhỏ tính từ thời điểm đó.
Công thức tính vận tốc tức thời như sau:
V(tt) = dr/dt
Công thức tính vận tốc truyền âm
Công thức tính vận tốc truyền âm như sau:
v = S/t
Trong đó:
v là vận tốc truyền âm, đơn vị m/s
s là quãng đường truyền âm, đơn vị m
t là thời gian truyền âm.
Các bài tập áp dụng công thức tính vận tốc
Dựa vào các công thức tính vận tốc trên chúng ta có thể áp dụng một số bài tập đơn giản sau đây:
Bài tập 1: Một ô tô đi quãng đường từ A đến B dài 140km. Ô tô đi mất 2 giờ 40 phút thì đến B. Tính vận tốc của ô tô, biết được trên đường đi ô tô dừng nghỉ 20 phút.
Lời giải:
Thời gian ô tô đi được quãng đường từ A đến B không tính thời gian nghỉ là:
2 giờ 40 phút – 20 phút = 2 giờ 20 phút = 2,33 giờ.
Vậy vận tốc của ô tô đi từ A đến B sẽ là:
V = 140 : 2,33 = 60,1 km/h.
Bài tập 2: Một ô tô đi quãng đường từ A đến B, ô tô đi từ A lúc 12 giờ 25 phút đến B lúc 17 giờ 45 phút. Dọc đường đi ô tô nghỉ 1 giờ, biết quãng đường AB dài 180km. Tính vận tốc của ô tô.
Lời giải:
Tổng thời gian ô tô đi từ A đến B tính cả thời gian nghỉ là:
17 giờ 45 phút – 12 giờ 25 phút = 5 giờ 20 phút.
Thời gian ô tô đi là:
5 giờ 20 phút – 1 giờ = 4 giờ 20 phút = 4,33 giờ.
Vận tốc của ô tô đi từ A đến B là:
V = 180 : 4,33 = 41,6 km/h
Bài tập 3: Trên 1 quãng đường dài 30km, ô tô đi hết 26 phút, xe máy đi hết 34 phút. Hỏi vận tốc xe nào lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu?
Lời giải:
Quy đổi 26 phút đi hết quãng đường 30km của ô tô = 0,43 giờ.
Quy đổi 34 phút đi hết quãng đường 30km của xe máy = 0,56 giờ.
Vận tốc của ô tô sẽ là:
V = 30 : 0,43 = 70 km/h.
Vận tốc của xe máy là:
V = 30 : 0,56 = 53,5 km/h.
Vậy vận tốc của ô tô lớn hơn vận tốc của xe máy và lớn hơn với số km/h là:
70 – 53,5 = 16,5 km/h
Bài tập 4: Một ô tô đi với vận tốc 44,5 km/h trong 4 giờ. Tính số quãng đường ô tô đi được.
Lời giải:
Áp dụng công thức tính quãng đường ta được quãng đường ô tô đi được trong 4 giờ là:
S = 44,5 x 4 = 178 km.
Bài tập 5: Một ca nô đi trên biển với vận tốc 20 km/h trong vòng 4 giờ. Tính số quãng đường ca nô đi được.
Lời giải:
Quãng đường đi được của ca nô trong 4 giờ với vận tốc 20 km/h là:
S = 20 x 4 = 80 km
Trên đây là thông tin về những công thức tính vận tốc và các bài tập mà bạn có thể tham khảo. Hy vọng, những thông tin trên sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình học tập. Mọi thắc mắc, hay để lại cho chúng tôi dưới phần bình luận.
