Chuyển động cơ là một kiến thức cơ bản được giảng dạy trong chương 1 của môn Vật lý lớp 10. Nó đóng vai trò quan trọng làm nền tảng cho việc hiểu các chủ đề sau, bao gồm chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động tịnh tiến, và nhiều chủ đề khác.
Dưới đây, Lumiereriversidevn.com tổng hợp và chia sẻ với các bạn lý thuyết quan trọng liên quan đến chuyển động cơ, cùng với một số bài tập minh họa và lời giải chi tiết. Hy vọng rằng thông tin này sẽ giúp các bạn làm lại kiến thức đã học và áp dụng nó vào việc giải quyết các bài tập trên lớp.
Chuyển động cơ là gì?
Chuyển động của một vật, còn gọi là chuyển động vật, là sự biến đổi vị trí của vật đó so với các điểm tham chiếu khác theo thời gian.
Ví dụ về chuyển động cơ:
Khi bạn ném một quả bóng ra xa, tại thời điểm đó, quả bóng đang thực hiện một chuyển động, bởi vì nó đang thay đổi vị trí so với bạn.
Hoặc khi bạn tham gia trò chơi đá cầu, trong khi chuyền quả cầu cho người khác, quả cầu đang thực hiện một chuyển động, vì nó đã thay đổi vị trí so với bạn.
Chất điểm là gì
Một vật được xem là chất điểm, hoặc còn gọi là khối điểm, khi kích thước hoặc khối lượng của nó rất nhỏ so với khoảng cách hoặc độ dài được xem xét. Khái niệm chất điểm khác với điểm trong toán học, vì nó liên quan đến các tính chất vật lý và có khối lượng riêng vô hạn lớn.
Chú ý:
Một vật được xem là chất điểm khi khối lượng của vật được coi như tập trung hoàn toàn tại một điểm duy nhất.
Ví dụ về chất điểm
Khi bạn lái ô tô, mặc dù ô tô có khối lượng lớn, nhưng so với quãng đường từ Hà Nội đến Tp. Hồ Chí Minh, kích thước của nó rất nhỏ. Do đó, ô tô có thể được xem như một chất điểm trên quãng đường di chuyển từ Hà Nội đến Tp. Hồ Chí Minh.
Tương tự, ô tô con có thể được xem như một chất điểm trên quãng đường từ Lào Cai đến Cà Mau, dù nó có khối lượng lớn, nhưng so với độ dài của quãng đường, kích thước của nó rất nhỏ.
Hoặc khi bạn thả một viên bi từ tầng thượng của một tòa nhà cao tầng xuống đất, viên bi có thể được coi là một chất điểm di chuyển từ tầng thượng đến khi chạm đất.
Quỹ đạo chất điểm
Quỹ đạo của chuyển động là tập hợp của tất cả các vị trí của chất điểm trong suốt quá trình di chuyển. Nói cách khác, quỹ đạo chuyển động là đường mà chất điểm theo sau trong không gian.
Tính tương đối của quỹ đạo được thể hiện khi nó có thể khác nhau khi được xem xét từ các góc độ khác nhau.
Ví dụ: Hạt mưa rơi từ trên trời xuống có quỹ đạo thẳng đứng.
Điều kiện cân bằng của chất điểm
Tổng hợp lực là gì?
Tổng hợp lực là quá trình thay thế tất cả các lực tác động đồng thời lên một vật bằng một lực duy nhất có hiệu quả tương tự các lực đó. Lực duy nhất này thường được gọi là lực hợp.
Điều kiện cân bằng của chất điểm
Để đạt được cân bằng cho chất điểm, tức là khi tất cả các lực tác động lên nó có tổng hợp bằng 0.
F = F1 + F2 +…+ Fn = 0
Cách xác định vị trí của vật trong không gian
Vật làm mốc và thước đo
Để xác định vị trí chính xác của một vật, ta thường lựa chọn một vật làm điểm tham chiếu và thiết lập một hệ trục tọa độ gắn với điểm tham chiếu đó. Sau đó, sử dụng một thiết bị đo lường để xác định tọa độ của vật.
Trong trường hợp đã biết quỹ đạo của vật, ta cần chọn một vật làm điểm tham chiếu và xác định một chiều dương trên quỹ đạo đó để xác định tọa độ của vật.
Hệ tọa độ
Để xác định vị trí của một vật chuyển động trên một đường thẳng, ta sử dụng hệ tọa độ một chiều.
Tọa độ của vật ở vị trí M: x = OM
Để xác định vị trí 1 vật chuyển động trên 1 đường cong trong 1 mặt phẳng, ta dùng hệ tọa độ 2 trục (trục tọa độ Oxy)
Toạ độ của vật ở vị trí M:
x = OMx
y = OMy
Cách xác định thời gian trong chuyển động
- Thời điểm mà ta bắt đầu đo thời gian bằng đồng hồ chính là mốc thời gian hay còn gọi là gốc thời gian.
- Số chỉ của thời điểm sẽ trùng với số đo khoảng thời gian đã trôi kể từ mốc thời gian khi lấy mốc thời gian là thời điểm vật bắt đầu chuyển động (thời điểm lúc này là 0).
- Thời điểm: Chính là giá trị mà đồng hồ hiện đang chỉ đến theo một mốc cho trước mà ta xét.
- Thời gian: Là khoảng thời gian trôi đi trong thực tế giữa hai thời điểm mà ta xét.
Hệ quy chiếu
Hệ quy chiếu = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + đồng hồ và gốc thời gian
Trong chuyển động cơ hệ quy chiếu bao gồm:
- Một vật làm mốc và một hệ tọa độ gắn với vật làm mốc.
- Mốc thời gian và một đồng hồ
Trong nhiều bài toán cơ học, khi nói về hệ quy chiếu, người ta thường chỉ đề cập đến hệ tọa độ, vật tham chiếu, và mốc thời gian mà không cần sử dụng đồng hồ.
Một số bài tập về chuyển động cơ, chất điểm Vật lý 10
Hãy cùng Lumiereriversidevn.com làm một số bài tập trắc nghiệm nhanh dưới đây nhé.
Câu hỏi 1: Một người đứng trên đường và quan sát chiếc một chiếc ô tô chạy qua trước mặt. Làm sao để biết ô tô đó đang chuyển động?
A. Khói phụt ra từ ống thoát khí đặt dưới gầm xe ô tô.
B. Khoảng cách giữa xe và người quan sát đó thay đổi.
C. Bánh của chiếc xe ô tô quay tròn.
D. Nghe thấy tiếng nổ của động cơ.
Đáp án: B. Khoảng cách giữa xe và người quan sát đó thay đổi. Vì theo lý thuyết chuyển động cơ là sự thay đổi vị trí của vật so với các vật khác theo thời gian.
Câu hỏi 2: Trong các đáp án dưới đây, đáp án nào vật chuyển động được coi như là chất điểm? Vì sao?
A. Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.
B. Đoàn tàu chuyển động trong nhà ga.
C. Em bé trượt cầu trượt.
D. Chuyển động tự quay của Trái Đất quanh trục.
Đáp án: A. Mặt Trăng quay quanh Trái Đất. Vì so sánh chiều quỹ đạo chuyển động quanh Trái Đất với Mặt Trăng thì có kích thích nhỏ hơn nên có thể coi như một chất điểm.
Câu hỏi 3: Hãy chọn đáp án đúng nhất.
A. Quỹ đạo chính là một đường thẳng mà trên đó chất điểm sẽ chuyển động không ngừng trong không gian.
B. Một đường cong trong không gian mà trên đó chất điểm chuyển động sẽ được gọi là quỹ đạo.
C. Quỹ đạo là một đường mà chất điểm vạch ra trong không gian khi nó chuyển động.
D. Một đường vạch sẵn trong không gian trên đó chất điểm chuyển động gọi là quỹ đạo.
Đáp án: C. Quỹ đạo là một đường mà chất điểm vạch ra trong không gian khi nó chuyển động.
Các em cũng có thể tự luyện một số dạng bài tự luận nâng cao tại nhà mà Lumiereriversidevn.com tổng hợp lại.
Bài tập 1: Một xe máy đi từ điểm A đến điểm B.Ở đầu chặng chiếc đi 1/4 tổng thời gian với v = 65 km/h. Giữa chặng xe máy đi 1/2 thời gian với v = 45 km/h. Đến cuối chặng xe máy đi 1/4 tổng thời gian với v = 15 km/h. Hãy tính vận tốc trung bình của xe máy đó?
Bài tập 2: Vào lúc 7 giờ sáng, một nam thanh niên ở A đi xe máy chuyển động thẳng đều với vận tốc = 40 km/h đuổi theo một người phụ nữ ở điểm B đi xe máy đang chuyển động với v = 2 m/s. Biết độ dài quãng đường từ A tới B là 49 km. Các em hãy viết phương trình chuyển động của 2 người. Hai người sẽ gặp nhau ở đâu và lúc mấy giờ.
Bài tập 3: Một thuyền đánh cá đang vào bờ có chuyển động ngược dòng nước làm rơi mất một cái phao cứu hộ. Do không phát hiện kịp, thuyền tiếp tục chuyển động thêm 30 phút nữa thì mới quay lại và gặp phao tại nơi cách chỗ làm rơi 5 km. Các em hãy tìm vận tốc dòng nước, biết rằng vận tốc của thuyền đối với nước là không đổi.
Bài tập 4: Trong sân ga có hai đoàn tàu đang chuyển động đều trên hai đường sắt song song nhau. Đoàn tàu A dài 75m còn đoàn tàu B ngắn hơn đoàn tàu A là 20m. Nếu 2 tàu đi cùng chiều thì tàu A sẽ vượt tàu B trong khoảng thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang đuôi tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B là 62 giây. Nếu 2 tàu đi ngược chiều thì từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đuôi tàu B là 17 giây. Các em hãy tính vận tốc của mỗi tàu?
Như vậy, qua bài viết này, các bạn có thể hiểu rõ hơn về khái niệm chất điểm là gì, điều kiện cân bằng của chất điểm, và những ví dụ về chất điểm và chuyển động cơ mà các bạn sẽ học trong chương trình lớp 10. Hy vọng rằng thông tin mà Lumiereriversidevn.com chia sẻ sẽ giúp các bạn hoàn thành tốt bài học trên lớp và áp dụng kiến thức này vào cuộc sống hàng ngày. Hãy thường xuyên truy cập vào phần kiến thức cơ bản để khám phá thêm nhiều thông tin thú vị về các môn học khác nhau!
Bài viết liên quan
