Trong bài viết dưới đây, Điện máy Sharp Việt Nam sẽ chia sẻ lý thuyết gia tốc là gì? Công thức tính gia tốc: trung bình, tức thời, tiếp tuyến, trọng trường,..và các dạng bài tập có lời giải chi tiết để các bạn cùng tham khảo nhé
Nội dung bài viết
Gia tốc là gì?
Gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Cũng như vận tốc, gia tốc là đại lượng hữu hướng (vector)
Ký hiệu
Gia tốc được ký hiệu là a
Đơn vị tính
Gia tốc có đơn vị là m/s² (mét trên giây bình phương, nghĩa là m/s mỗi giây)
Gia tốc trung bình trong một khoảng thời gian cụ thể là tỉ số giữa sự thay đổi vận tốc (trong khoảng thời gian đang xét) và khoảng thời gian đó. Nói cách khác, gia tốc trung bình là biến thiên của vận tốc chia cho biến thiên của thời gian, là đạo hàm của vận tốc theo thời gian, và là đạo hàm bậc hai của vị trí chất điểm theo thời gian.
→atb = (v – v0) / (t – t0) = Δv→ / Δt
Trong đó:
v: là vận tốc tức thời tại một thời điểm t
v0: là vận tốc tại tại thời điểm t0
Công thức tính gia tốc tức thời
Gia tốc tức thời của một vật tại một thời điểm biểu diễn sự thay đổi về vận tốc trong một khoảng thời gian vô cùng nhỏ quanh thời điểm đó chia cho khoảng thời gian vô cùng nhỏ. Nó có thể được tính theo công thức:
→v0a→ = dv→/dt.
Trong đó:
a là gia tốc
v là vận tốc đơn vị m/s
t là thời gian đơn vị s.
Công thức tính gia tốc hướng tâm
aht = v2/R hoặc aht = w2.R
Trong đó:
w là tốc độ góc
v là tốc độ tức thời
R là độ dài bán kính cong
a(ht): Gia tốc hướng tâm (đơn vị: m/s2)
Lưu ý:
Nếu xét trường hợp đơn giản là chuyển động tròn đều (tốc độ không đổi) trên quỹ đạo là đường tròn thì cả v và R là không đổi và gia tốc hướng tâm là không đổi.
Trong chuyển động tròn, gia tốc hướng tâm luôn hướng vào tâm quay, có phụ thuộc vào độ lớn, bán kính và tốc độ quay.
Công thức tính gia tốc tiếp tuyến
at = dv/dt
Trong đó:
v: là tốc độ tức thời (m/s)
t: là thời gian tức thời (s)
Công thức tính gia tốc trọng trường
Gia tốc trọng trường là đại lượng của gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên vật. Khi bỏ qua ma sát do lực cản không khí, theo nguyên lý tương đương thì mọi vật đều chịu một gia tốc trong trường hấp dẫn là giống nhau đối với tâm khối lượng của vật.
Gia tốc trọng trường giống nhau đối với mọi vật chất và khối lượng. Gia tốc trọng trường thường do lực hút của tái đất gây nên thường khác nhau tại các điểm và dao động từu: 9.78 – 9.83. Tuy nhiên, trong các bài tập thì người ta thường lấy bằng 10 m/s2
Bài tập tính gia tốc có lời giải
Ví dụ 1: Một chiếc xe tăng tốc đều từ 18,5 m/s lên 46,1 m/s trong vòng 2,37 giây. Gia tốc trung bình của nó là bao nhiêu?
Viết phương trình: a = Δv / Δt = (vf – vi)/(tf – ti)
Xác định các biến: vf = 46,1 m/s, vi = 18,5 m/s, tf = 2,47 s, ti = 0 s.
Giải: a = (46,1 – 18,5)/2,47 = 11,17 m/s2.
Ví dụ 2: Một người đi mô-tô đang di chuyển với tốc độ 22,4 m/s thì đạp thắng và dừng lại sau 2,55 s. Tìm gia tốc của người đó.
Viết phương trình: a = Δv / Δt = (vf – vi)/(tf – ti)
Xác định các biến: vf = 0 m/s, vi = 22,4 m/s, tf = 2,55 s, ti = 0 s.
Giải: a = (0 – 22,4)/2,55 = -8,78 m/s2.
Ví dụ 3: Một đoàn tàu bắt đầu chuyển động nhanh dần đều khi đi hết 1km thứ nhất thì v1 = 10m/s. Tính vận tốc v sau khi đi hết 2km
Ví dụ 5: Một chiếc canô chạy với v = 16 m/s, a = 2 m/s2 cho đến khi đạt được v = 24 m/s thì bắt đầu giảm tốc độ cho đến khi dừng hẳn. Biết canô từ lúc bắt đầu tăng vận tốc cho đến khi dừng hẳn là 10s. Hỏi quãng đường canô đã chạy.
Hướng dẫn:
Thời gian cano tăng tốc là:
Từ công thức: v = v0 + at1⇔ 24 = 16 + 2.t1 ⇒ t1 = 4s
Vậy thời gian giảm tốc độ: t2 = t – t1 = 6s
Quãng đường đi được khi tăng tốc độ:
Hy vọng với những kiến thức về gia tốc là gì và các công thức tính gia tốc trung bình, tức thời, tiếp tuyến,..giúp các bạn áp dụng vào làm bài tập nhanh chóng nhé
