Chuyển động cơ là gì? Chất điểm là gì? Lý thuyết & bài tập chi tiết
Chuyển động cơ là một trong kiến thức nền tảng trong chương trình Lý. Đây cũng là tiền đề để các em học tốt các chủ đề khác về chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động tịnh tiến… Nhằm giúp các em nắm vững kiến thức này, trong bài viết dưới đây Marathon Education đã tổng hợp và chia sẻ đến các em những lý thuyết trọng tâm liên quan đến chuyển động cơ cùng với một số bài tập minh họa với lời giải chi tiết.
Xem thêm:
- Vật Lý 10: Chuyển Động Tròn Đều Lý Thuyết Và Bài Tập Minh Họa
- Tổng Hợp Công Thức Lý 10 Đầy Đủ, Dễ Nhớ
Chuyển động cơ là gì?
Chuyển động cơ của một vật (hay chuyển động của một vật) là sự thay đổi vị trí của vật đó so với vật được chọn làm mốc theo thời gian.
>>> Xem thêm: Vật Lý 10: Chuyển động thẳng đều lý thuyết và bài tập minh họa
Chất điểm là gì?
- Định nghĩa chất điểm: một vật chuyển động được coi là chất điểm nếu kích thước của nó rất nhỏ so với độ dài quãng đường đi được (hoặc so với những khoảng cách đã được đề cập đến).
- Định nghĩa quỹ đạo: quỹ đạo chuyển động của một vật là tập hợp tất cả các vị trí của một chất điểm khi chuyển động trong không gian.
Cách xác định vị trí của vật trong không gian
Chọn vật làm mốc
Để xác định vị trí của vật ta cần chọn 1 vật làm mốc, chọn chiều dương trên quỹ đạo rồi dùng thước đo chiều đài đoạn đường từ vật làm mốc đến vật chuyển động.
Chọn hệ tọa độ
- Để xác định vị trí của một vật chuyển động trên 1 đường thẳng, ta sử dụng trục tọa độ Ox.
Toạ 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 trục tọa độ Oxy.
Toạ độ của vật ở vị trí M:
\begin{cases} x=\overline{OM_x}\\y=\overline{OM_y}\end{cases}
Cách xác định thời gian trong chuyển động cơ
Chọn mốc thời gian
Mốc thời gian (hoặc gốc thời gian) là thời điểm được chọn trước để xác định thời gian chuyển động của vật. Theo đó, để xác định từng thời điểm ứng với từng vị trí của vật chuyển động ta phải chọn mốc thời gian và dùng đồng hồ để đo khoảng thời gian di chuyển của vật đến từng vị trí đó.
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 10: Chuyển Động Thẳng Biến Đổi Đều
Chọn thời điểm
- Thời điểm (lúc, khi) là giá trị mà đồng hồ hiện đang chỉ theo một cột mốc cho trước đang xét.
- Thời gian (từ khi, đến khi) là khoảng thời gian trôi đi trong thực tế giữa 2 thời điểm đang xét.
Hệ quy chiếu là gì?
Hệ quy chiếu trong chuyển động cơ bao gồm:
- Một vật làm mốc và một hệ tọa độ gắn với vật làm mốc đã xác định
- Một mốc thời gian và đồng hồ
Bài tập minh họa về chuyển động cơ
Dưới đây là ví dụ minh họa giúp các em hiểu rõ hơn về lý thuyết chuyển động cơ và cách áp dụng lý thuyết để giải bài tập.
Bài tập 1: Một xe máy đi từ A đến B. Đầu chặng xe máy đi 1/4 tổng thời gian với v = 50km/h. Giữa chặng xe máy đi 1/2 thời gian với v = 40km/h. Cuối chặng xe máy đi 1/4 tổng thời gian với v = 20km/h. Tính vận tốc trung bình của xe máy?
Lời giải:
\begin{aligned}
&\small \text{Quãng đường đi đầu chặng: }S_1=v_1.\frac{t}{4}=12,5t\\
&\small \text{Quãng đường chặng giữa: }S_2=v_2.\frac{t}{2}=20t\\
&\small \text{Quãng đường chặng cuối: }S_3=v_3.\frac{t}{4}=5t\\
&\small \text{Vận tốc trung bình của xe máy là: }v_{tb}=\frac{S_1+S_2+S_3}{t}=\frac{12,5t+20t+5t}{t}=37,5\ km/h
\end{aligned}
Bài tập 2: Lúc 7 giờ, một người ở A đi xe máy chuyển động thẳng đều với v = 36km/h đuổi theo một người ở B đi xe máy đang chuyển động với v = 5m/s. Biết độ dài quãng đường AB = 18km. Viết phương trình chuyển động của 2 người. Lúc mấy giờ và ở đâu 2 người đuổi kịp nhau.
Lời giải:
\begin{aligned}
&\small \text{Chọn gốc tọa độ tại A, gốc thời gian là lúc 7 giờ.}\\
&\small \text{Phương trình chuyển động có dạng: }\\
&x_A=36t\ ; \ x_B=x_0+v_Bt=18+8t\\
&\small \text{Khi hai xe gặp nhau: }\\
&\small x_A=x_B \Leftrightarrow 36t=18+8t\Leftrightarrow t=1 \text{ và } x_A=x_B=36\ km\\
&\small \text{Vậy hai xe gặp nhau ở vị trí cách gốc tọa độ 36km vào lúc 8 giờ.}
\end{aligned}
Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education
Mong rằng những thông tin tổng hợp trên đây của Marathon Education đã phần nào giúp các em hiểu hơn về chuyển động cơ, nắm được các lý thuyết liên quan và biết cách giải bài tập liên quan đến chủ đề này. Ngoài ra, các em hãy theo dõi website Marathon Education để học thêm nhiều kiến thức Toán – Lý – Hóa – Văn bổ ích khác. Nếu đang có ý định đăng ký học và luyện thi trên nền tảng trực tuyến có thể các em đăng ký ngay khóa học online livestream của Marathon Education. Chúc các em học tập tốt và đạt điểm cao!
