Gia tốc là gì? Công thức tính các loại gia tốc lớp 10 chính xác
Trong bài viết dưới đây, Sforum sẽ chia sẻ đến các bạn thông tin về ký hiệu, công thức tính gia tốc là gì. Bởi năm học mới đã đến, các bạn học sinh lại nô nức đến trường để học tập tiếp thu kiến thức. Do đó, ngoài công thức tính, nội dung sau còn phân biệt rõ ràng “Gia tốc khác gì vận tốc?”.
Gia tốc là gì?
Gia tốc là một đơn vị vật lý miêu tả tốc độ của một vật thay đổi theo thời gian. m/s² chính là đơn vị đo của gia tốc.
- Khi một vật có gia tốc dương, vật tăng dần tốc độ.
- Nếu có gia tốc âm (ngược), tốc độ của nó giảm dần.
Để hiểu rõ hơn gia tốc là gì, các bạn có thể đọc ví dụ sau: Một chiếc xe máy chạy trên đường, thực tế khi chúng ta điều khiển sẽ khó có thể đi cùng một tốc độ trong một khoảng thời gian dài. Dựa vào nhiều yếu tố mà xe bị giảm tốc hoặc tăng lên. Sự biến thiên về tốc độ trong một khoảng thời gian như trên chính là gia tốc.
Gia tốc hẳn là một khái niệm không còn xa lạ với các bạn học sinh cấp 3, đặc biệt là lớp 10. Để thuận tiện trong quá trình học tập và tính toán đơn vị này, học sinh rất cần có một công cụ hỗ trợ, đó chính là máy tính cầm tay. Vì vậy, CellphoneS muốn giới thiệu đến các bạn những mẫu máy tính cầm tay sau đây.
[Product_Listing categoryid="1661" propertyid="" customlink="https://cellphones.com.vn/may-tinh-cam-tay.html" title="Các sản phẩm máy tính cầm tay đang được quan tâm nhiều tại CellphoneS"]
Cách phân biệt gia tốc với vận tốc
Sau khi biết gia tốc là gì, không ít người nhầm lẫn giữa nó và vận tốc. Chúng thực sự có ý nghĩa và cách đo lường khác nhau. Do vậy, mọi người có thể dựa vào nội dung sau để nhận biết gia tốc khác gì vận tốc?
- Vận tốc: Một đại lượng mô tả khoảng cách di chuyển được trong một đơn vị thời gian của một vật nào đó. Nó thường có đơn vị là mét trên giây (m/s).
- Gia tốc: Cũng là một đại lượng, nhưng nó đo lường mức độ thay đổi vận tốc (tăng hoặc giảm) của một vật. Đơn vị là m/s².
Bên cạnh đó, mọi người có thể dễ dàng phân biệt dựa vào 3 ý sau:
- Vận tốc là sự thay đổi vị trí theo thời gian, còn gia tốc là theo thời gian sẽ có sự thay đổi về tốc độ.
- Vận tốc cho biết tốc độ và hướng chuyển động của một vật, trong khi gia tốc cho biết tốc độ của vật đó thay đổi nhanh hay chậm như thế nào.
- Vận tốc có thể không thay đổi (vật chuyển động thẳng đều), trong khi nếu có gia tốc, tốc độ phải thay đổi (tăng hoặc giảm).
Công thức tính gia tốc
Qua nội dung trên, hẳn các bạn học sinh đã hiểu rõ khái niệm gia tốc là gì, cũng như biết cách phân biệt sự khác nhau giữa đại lượng này với vận tốc. Trong phần tiếp theo, Sforum sẽ liệt kê chi tiết các công thức tính gia tốc nhé!
Gia tốc chung
Vector a = (v - v0) / (t - t0) = Δ vector v/ Δt.
Sau khi xem qua cách tính, hẳn mọi người sẽ thắc mắc gia tốc ký hiệu là gì. Cụ thể, a là gia tốc, v0 là vận tốc tại thời gian t0, t và t0 chính là thời điểm đạt v, v0, Δt được định nghĩa là khoảng thời gian giữa t và t0, tương tự Δv là sự thay đổi giữa v, v0.
Gia tốc tức thời
Gia tốc tức thời mô tả sự biến thiên của vận tốc trong một cột mốc thời gian. Nó cho biết tốc độ của vật thay đổi như thế nào tại một khoảnh khắc ngắn ngủi trong quá trình chuyển động. Công thức cụ thể:
vector a = d vector v/dt.
Trong đó a, t, v lần lượt là gia tốc, thời gian, vận tốc.
Gia tốc trung bình
Sau khi hiểu gia tốc là gì, chúng ta cùng đi sâu vào từng khái niệm nhỏ hơn đó là a trung bình. Đại lượng này chỉ ra trong một khoảng thời gian có diễn ra sự biến thiên về tốc độ của vật thể. Công thức được tính bằng cách chia sự thay đổi tốc độ cho khoảng thời gian tương ứng:
Công thức tính gia tốc trung bình:
vector atb = (v2 - v1)/(t2 - t1) = Δ vector v/ Δt.
Trong đó, Δv và Δt lần lượt là biến thiên của vận tốc và thời gian. atb chính là gia tốc trung bình. v1, v2 tương tự là vận tốc của vật chủ tại mốc thời gian t1 và t2.
Gia tốc pháp tuyến
Đây là thành phần xuất hiện khi một vật di chuyển theo đường cong, có thể nói đến như chuyển động tròn. Nó luôn hướng vào tâm của đường cong và phương vuông góc 90 độ với vận tốc của vật chủ. Gia tốc pháp tuyến không thay đổi độ lớn của tốc độ mà thay đổi hướng chuyển động của vật.
Công thức tính cụ thể là:
an = v2/R (R là bán kính đường cong).
Gia tốc tiếp tuyến
Khi biết gia tốc là gì? Ta sẽ hiểu đại lượng trên có liên quan đến sự thay đổi độ lớn của tốc độ của một vật khi nó chuyển động theo quỹ đạo cong. Khác với pháp tuyến, gia tốc tiếp tuyến có phương và chiều cùng với hướng của vận tốc, nghĩa là nó tiếp xúc với quỹ đạo tại mỗi điểm. Nếu vật tăng tốc thì cùng chiều và ngược lại khi vật giảm tốc sẽ ngược chiều. Công thức tính:
at = dv/dt.
Gia tốc toàn phần
Gia tốc pháp tuyến và tiếp tuyến là hai thành phần chính tạo nên sự tổng hợp của vật có đường di chuyển theo quỹ đạo cong. Đại lượng này cho biết sự thay đổi tổng quát của tốc độ, bao gồm cả độ lớn và hướng của vận tốc tại mỗi thời điểm. Qua khái niệm trên, chúng ta có thể rút ra được công thức như sau:
vector atp = vector at + vector an.
Gia tốc trọng trường
Gia tốc trọng trường là đơn vị mô tả vật nào đó đang phải chịu lực hút từ Trái Đất. Trên Trái Đất, nó thường được ký hiệu là g và trong chương trình phổ thông nó thường có giá trị là 9,8 m/s² hoặc 10 m/s².
Đối với hai trường hợp điển hình, chúng ta có hai công thức khác nhau. Vật có khoảng cảnh với mặt đất (h) thì g = G.M/(R + h)2, vật không khoảng cách với mặt đất thì g0 =G.M/R2. Trong đó, G, M, R lần lượt là các giá trị cho sẵn. Cụ thể, G = 6.674x10-11, M = 5.972x1024, R = 6731.
Gia tốc góc
Gia tốc góc cũng là một định nghĩa mà các bạn nên tìm hiểu sau khi biết gia tốc là gì. Đây là một đơn vị vật lý diễn tả vận tốc góc xảy ra sự biến đổi theo thời gian, tức là nó đo lường mức độ thay đổi của vật khi di chuyển quay tròn. Ngoài ra, nó còn được thể hiện rõ qua công thức sau: M = I.ε.
Cách đổi đơn vị gia tốc đơn giản
Trong quá trình tính toán, sẽ không ít lần chúng ta sẽ phải chuyển đổi từ đơn vị gia tốc sang một loại đơn vị khác. Hiện nay mọi người dễ dàng quy đổi hơn khi có các công cụ trực tuyến hỗ trợ. Do đó, ngoài phương pháp truyền thống, Sforum muốn chia sẻ cách quy đổi bằng Convert World.
Cách đổi truyền thống
Sau khi giới thiệu cho các bạn tất cả thông tin về ký hiệu, cách tính gia tốc là gì, phần tiếp theo sẽ là cách quy đổi phổ biến nhất. Bảng thống kê dưới đây sẽ dành cho mọi người tham khảo khi cần đến và lưu lại để sử dụng lâu dài nhé!
|
a (m/s²) |
Đơn vị khác |
|
1 |
3.28 ft/s² |
|
1 |
0.1g |
|
1 |
100 Gal |
|
1 |
100,000 Milligan |
|
1 |
0.1 trọng lực chuẩn |
Cách đổi bằng công cụ Convert World
Bước 1: Bạn tìm kiếm trang web Convert World và truy cập vào trang chủ. Bạn gõ từ khóa mét trên giây bình phương trên ô tìm kiếm và click vào kết quả.
Bước 2: Lần lượt nhập số lượng đơn vị cần quy đổi tại ô bên trái, sau đó bấm chọn loại đơn vị cần quy đổi.
Bước 3: Click chuột vào ô biểu tượng mũi tên màu cam bên góc phải trên cùng. Như vậy, công cụ này sẽ phân tích và trả kết quả cho bạn ngay sau đó.
Công thức liên hệ giữa gia tốc, quãng đường và vận tốc
Sau khi nắm được định nghĩa gia tốc là gì, ta có công thức liên hệ giữa nó, quãng đường và vận tốc thường được vận dụng trong các bài toán chuyển động thẳng đều như sau: v² - v02 = 2as.
Một chú ý nhỏ đó là công thức trên chỉ đúng với điều kiện vật không thay đổi chiều chuyển động. Ba đơn vị này có liên quan mật thiết với nhau. Từ đó, khi biết các giá trị khác thì việc suy ra kết quả của ẩn còn lại không quá khó khăn.
Ví dụ bài tập về gia tốc
Bài 1
Một con hổ đang chạy với vận tốc 20m/s, bất ngờ tăng tốc lên thành 35m/s trong 5 giây vì muốn bắt con mồi phía trước mặt. Vậy gia tốc trong trường hợp này sẽ được tính như sau: a = (35 - 20) / 5 = 3 (m/s²).
Bài 2
Một xe ô tô bắt đầu di chuyển từ tình trạng đứng yên tại chỗ và tăng tốc với gia tốc không đổi là 3m/s² trong 8 giây. Vận tốc của xe ô tô sau 8 giây là bao nhiêu?
- 12 m/s
- 15 m/s
- 18 m/s
- 24 m/s
Đáp án: D.24 m/s
Lời giải: a = 3, Δt = 8, v0 = 0, từ đó suy ra v = a x Δt = 24
Qua nội dung trên, hy vọng các bạn học sinh đã nắm bắt được ký hiệu, công thức tính gia tốc là gì. Bên cạnh đó, bạn còn biết cách phân biệt gia tốc khác gì vận tốc? Chúc cho tất cả các bạn học sinh có một năm học mới vui vẻ và tiếp thu được nhiều kiến thức.
Bình luận (0)