Công thức tính vận tốc tổng hợp lớp 10 (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính vận tốc tổng hợp lớp 10 trình bày đầy đủ công thức, ví dụ minh họa có lời giải chi tiết và các bài tập tự luyện giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Công thức tính vận tốc tổng hợp từ đó học tốt môn Vật Lí 10.

Công thức tính vận tốc tổng hợp lớp 10 (hay, chi tiết)

1. Công thức

- Nếu một vật tham gia đồng thời hai chuyển động theo hai phương và mỗi phương có một vận tốc thì vận tốc tổng hợp bằng tổng các vận tốc này.

$\overrightarrow{v}=\overrightarrow{v_1}+\overrightarrow{v_2}$

Mở rộng:Trường hợp bài toán liên quan đến chuyển động tương đối

${\overrightarrow{v}}_{13}={\overrightarrow{v}}_{12}+{\overrightarrow{v}}_{23}$

Trong đó:

${\overrightarrow{v}}_{13}$: vận tốc tuyệt đối (vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu đứng yên).

${\overrightarrow{v}}_{12}$: vận tốc tương đối (vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động).

${\overrightarrow{v}}_{23}$: vận tốc kéo theo (vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu đứng yên).

Các trường hợp:

$\overrightarrow{v_{1,2}}\uparrow \uparrow \overrightarrow{v_{2,3}}\Rightarrow v_{1,3}=v_{1,2}+v_{2,3}$

$\overrightarrow{v_{\mathrm{1,2}}}\uparrow \downarrow \overrightarrow{v_{\mathrm{2,3}}}\Rightarrow v_{\mathrm{1,3}}=\left|v_{\mathrm{1,2}}-v_{\mathrm{2,3}}\right|$

$\overrightarrow{v_{1,2}}\perp \overrightarrow{v_{2,3}}\Rightarrow v_{1,3}=\sqrt{v_{1,2}^2+v_{2,3}^2}$

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Một xe tải chạy với tốc độ 40 km/h và vượt qua một xe gắn máy đang chạy với tốc độ 30 km/h. Vận tốc của xe máy so với xe tải bằng bao nhiêu?

A. 5 km/h.

B. 10 km/h.

C. – 5 km/h.

D. – 10 km/h.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Quy ước:

Xe máy – số 1 – Vật chuyển động

Xe tải – số 2 – Hệ quy chiếu chuyển động

Mặt đường – số 3 – Hệ quy chiếu đứng yên

- Công thức cộng vận tốc: $\overrightarrow{v_{13}}=\overrightarrow{v_{12}}+\overrightarrow{v_{23}}\Rightarrow \overrightarrow{v_{12}}=\overrightarrow{v_{13}}-\overrightarrow{v_{23}}$

- Vận tốc của xe máy so với xe tải là:

$v_{12}=v_{13}-v_{23}=30-40=-10\mathrm{km}/h$

Ví dụ 2: Một người đi xe đạp đang đi với vận tốc không đổi là 5,6 m/s theo hướng đông thì quay xe và đi với vận tốc 5,6 m/s theo hướng bắc. Tìm độ thay đổi vận tốc.

A. 7,92 m/s theo hướng Đông Bắc.

B. 7,92 m/s theo hướng Đông.

C. 7,92 m/s theo hướng Bắc.

D. 7,92 m/s theo hướng Tây Nam.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là A

Biểu đồ

Vận tốc tổng hợp: $v=\sqrt{5,6^2+5,6^2}=7,92m/s$ theo hướng Đông Bắc

3. Bài tập

Bài 1: Một người có thể bơi với vận tốc 2,5 m/s khi nước sông không chảy. Khi nước sông chảy với vận tốc 1,2 m/s theo hướng bắc nam thì sẽ làm thay đổi vận tốc của người bơi. Tìm vận tốc tổng hợp của người đó khi bơi ngược dòng chảy.

A. 1,3 m/s theo hướng Đông.

B. 1,3 m/s theo hướng Tây.

C. 1,3 m/s theo hướng Bắc.

D. 1,3 m/s theo hướng Nam.

Đáp án đúng là C

Bài 2: Một người có thể bơi với vận tốc 2,5 m/s khi nước sông không chảy. Khi nước sông chảy với vận tốc 1,2 m/s theo hướng bắc nam thì sẽ làm thay đổi vận tốc của người bơi. Tìm vận tốc tổng hợp của người đó khi bơi xuôi dòng chảy.

A. 3,7 m/s theo hướng Nam.

B. 3,7 m/s theo hướng Bắc.

C. 3,7 m/s theo hướng Tây.

D. 3,7 m/s theo hướng Đông.

Đáp án đúng là A

Bài 3: Một ca nô muốn đi thẳng qua một con sông rộng 0,10 km. Động cơ của ca nô tạo cho nó vận tốc 4,0 km/giờ trong nước sông không chảy. Tuy nhiên, có một dòng chảy mạnh đang di chuyển về phía hạ lưu với vận tốc 3,0 km/giờ. Ca nô phải đi theo hướng nào để đến vị trí ở bờ bên kia đối diện với vị trí xuất phát.

A. 5 km/h theo hướng về phía thượng lưu một góc 36,9⁰.

B. 5 km/h theo hướng về phía hạ lưu một góc 36,9⁰.

C. 5 km/h theo hướng về phía thượng lưu.

D. 5 km/h theo hướng về phía hạ lưu.

Đáp án đúng là A

Bài 4:Vận tốc ca nô khi nước lặng là 30 km/h. Vận tốc dòng nước là 44 km/h. Tính vận tốc của ca nô khi đi xuôi dòng.

A. 30 km/h.

B. 44 km/h.

C. 74 km/h.

D. 37 km/h.

Đáp án đúng là C

Bài 5:Vận tốc ca nô khi nước lặng là 30 km/h. Vận tốc dòng nước là 44 km/h. Tính vận tốc của ca nô khi đi ngược dòng.

A. 30 km/h.

B. 14 km/h.

C. 44 km/h.

D. 37 km/h.

Đáp án đúng là B

Xem thêm các bài viết về công thức Vật Lí 10 sách mới hay, chi tiết khác:

• Công thức tính gia tốc của chuyển động biến đổi

• Công thức vận tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều

• Công thức về phương trình độ dịch chuyển, quãng đường

• Công thức liên hệ giữa độ dịch chuyển, vận tốc và gia tốc

• Công thức chuyển động rơi tự do

---