Trong cuộc sống thường ngày không ít lần chúng ta sử dụng thuật ngữ “vận tốc”. Vậy vận tốc là gì? Công thức tính vận tốc, quãng đường, thời gian chính xác là như thế nào? Hãy cùng Văn hóa đời sống trong chuyên mục Học tập và đời sống tìm hiểu qua bài viết sau đây nhé!
Vận tốc là gì?
Vận tốc là tốc độ thay đổi vị trí của một vật trong một hệ quy chiếu nhất định, phụ thuộc vào một hàm thời gian.
Nói một cách dễ hiểu hơn thì vận tốc là quãng đường vật đi được trong một đơn vị thời gian. Đây là đại lượng nhằm thể hiện mức độ nhanh chậm, cũng như chiều (hướng) của chuyển động.
Đơn vị của vận tốc phụ thuộc vào đơn vị của quãng đường và thời gian đang xét. Nếu quãng đường tính bằng km và thời gian tính bằng giờ thì đơn vị của vận tốc trong trường hợp này là km/h. Ngoài ra còn có các đơn vị khác như m/s, km/s,…
Sự khác biệt giữa vận tốc và tốc độ
Vẫn có rất nhiều người nhầm lẫn rằng vận tốc và tốc độ là một. Tuy nhiên, thực chất thì hai khái niệm này thực sự rất khác biệt.
Nếu vận tốc là vectơ có hướng thì tốc độ lại là một đại lượng vô hướng. Tốc độ là độ lớn của vận tốc.
Ví dụ, một xe máy chuyển động với vận tốc không đổi 40 km/h trên một đường tròn có tốc độ không đổi. Khi đi hết một đường tròn thì tốc độ của nó vẫn là 20 km/h, nhưng vận tốc của nó là 0 vì nó đi về vị trí ban đầu.
Công thức tính vận tốc
Công thức: v = s/t
Trong đó:
- v là vận tốc
- s là quãng đường đi được
- t là thời gian vật di chuyển
Ví dụ: Một xe ô tô đi một quãng đường dài 250km trong vòng 5 giờ.
Vận tốc của ô tô là v = s/t = 250/5 = 50 km/h.
Công thức tính quãng đường
Áp dụng từ công thức tính vận tốc chúng ta có thể dễ dàng tính được 2 đại lượng quãng đường và thời gian.
Từ công thức tính vận tốc chúng ta có thể suy ra được công thức để tính quãng đường và thời gian. Công thức tính quãng đường như sau:
S= V x T
Công thức tính thời gian
Công thức tính giời gian như sau:
T= S/V = S/V(tb)
Trong đó:
- T: thời gian vật thể đi được
- S: Là quãng đường đi được
- V: vận tốc di chuyển trên quãng đường thẳng
- V(tb): vận tốc trung bình của vật trên quãng đường đi
Một số công thức tính vận tốc khác
Công thức tính vận tốc trung bình
Người ta định nghĩa vận tốc trung bình là tỉ số giữa sự thay đổi vị trí của vật trong khoảng thời gian đang xét và khoảng thời gian đó.
Công thức: v (tb) = (r-r0) / (t-t0)
Trong đó:
- v (tb) là vận tốc trung bình
- r là vị trí lúc sau, r0 là vị trí lúc đầu
- t là thời điểm cuối, t0 là thời điểm đầu
- (r – r0) là độ dịch chuyển
Ví dụ: Một người đi từ A đến B với quãng đường là 3km và thời điểm đến nơi là 5h. Sau đó người này nghỉ mệt một lúc và tiếp tục đi từ B về đến C lúc 8h với quãng đường là 9km.
Xét quãng đường BC, thì vận tốc trung bình của người này là v (tb) = (r-r0)/(t-t0) = (9 – 3)/(8 – 5) = 2 km/h
Công thức tính vận tốc góc
Vận tốc góc là đại lượng vectơ thể hiện mức độ thay đổi theo thời gian vị trí góc của vật và hướng của sự chuyển động này khi vật chuyển động quay tròn đều.
Công thức: ω = dφ/dt
Trong đó:
- ω là tốc độ góc
- dφ/dt là đạo hàm của góc quay θ sau thời gian t
Ví dụ: Góc quay φ = 2? sau khi quay 50s có tốc độ quay ω là đạo hàm của dφ và dt.
Công thức tính vận tốc tức thời
Vận tốc tức thời cho biết mức độ nhanh chậm của chuyển động của vật tại một điểm bất kỳ trên đường đi.
Công thức: v (tt) = dr/dt
Trong đó:
- v (tt) là vận tốc tức thời
- dr / dt là đạo hàm của vị trí theo thời gian
Ví dụ: Vận tốc tức thời của một xe tải đi quãng đường 100km trong thời gian 6h. Vận tốc tức thời của xe là đạo hàm của vị trí xe theo thời gian.
Bài tập về tính vận tốc
Bài 1:
Quãng đường AB dài 135 km. Ô tô đi từ A đến B hết 2 giờ 30 phút. Tính vận tốc của ô tô, biết dọc đường ô tô nghỉ 15 phút.
=> Giải:
Thời gian ô tô đi quãng đường AB (không kể thời gian nghỉ) là:
2 giờ 30 phút – 15 phút = 2 giờ 15 phút
2 giờ 15 phút = 2,25 giờ
Vận tốc của ô tô là:
135 : 2,25 = 60 (km/giờ)
Bài 2:
Cùng trên một quãng đường 24 km, ô tô đi hết 24 phút còn lại còn xe máy đi hết 36 phút. Hỏi vận tốc xe nào lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu km/h?
=> Giải:
Đổi 24 phút = 0,4 giờ
36 phút = 0,6 giờ
Vận tốc của ô tô là :
24 : 0,4 = 60 (km/giờ)
Vận tốc của xe máy là:
24 : 0,6 = 40 (km/giờ)
Vận tốc của ô tô lớn hơn vận tốc của xe máy và lớn hơn là:
60 – 40 = 20 (km/ giờ)
Bài 3
Một ô tô đi từ A lúc 12 giờ 15 phút và đến B lúc 17 giờ 35 phút. Dọc đường ô tô nghỉ trong 1 giờ 5 phút . Hãy tính vận tốc của ô tô, biết quãng đường AB dài 170 km.
=> Giải:
Thời gian ô tô đi và nghĩ là:
17 giờ 35 phút – 12 giờ 15 phút = 5 giờ 20 phút
Thời gian ô tô đi là:
5 giờ 20 phút – 1 giờ 5 phút = 4 giờ 15 phút hay 4,25 giờ
Vận tốc của ô tô là:
170 : 4,25 = 40 (km/giờ)
Xem thêm:
- Năm ánh sáng là gì? 1 năm ánh sáng bằng bao nhiêu km, dặm?
- 1 pound bằng bao nhiêu kg, gam, tấn, tạ, yến? Đổi 1 pound = kg
- Vòng lặp While là gì? Cách dùng vòng lặp While trong C/C++
Trên đây là bài viết về khái niệm cũng như những công thức tính vận tốc. Hy vọng thông qua bài viết bạn đã có cho mình những kiến thức bổ ích. Đừng quên chia sẻ bài viết với mọi người nếu bạn thấy hay, hữu ích nhé!
