Đồ thị tọa độ theo thời gian (hay, chi tiết)

Đồ thị tọa độ theo thời gian (hay, chi tiết)

Với loạt bài Đồ thị tọa độ theo thời gian Vật Lí lớp 10 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 10.

Bài viết Đồ thị tọa độ theo thời gian hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Đồ thị tọa độ theo thời gian Vật Lí 10.

                             

1. Khái niệm

Đồ thị tọa độ theo thời gian (x - t) là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tọa độ x theo thời gian t.

2. Các dạng đồ thị

a. Chuyển động thẳng đều

- Đồ thị tọa độ theo thời gian trong chuyển động thẳng đều là một đường thẳng xiên góc xuất phát từ điểm (x₀, 0). Độ dốc của đường thẳng: 

+ hướng lên trên khi vật chuyển động cùng chiều dương.

+ hướng xuống dưới khi vật chuyển động ngược chiều dương.

b. Chuyển động thẳng biến đổi đều

Đồ thị tọa độ theo thời gian trong chuyển động thẳng biến đổi đều là một phần của đường parabol.

+ Đồ thị vật chuyển động chậm dần đều

+ Đồ thị vật chuyển động nhanh dần đều

3. Kiến thức mở rộng

- Đồ thị tọa độ theo thời gian trong chuyển động thẳng đều khi chọn gốc tọa độ tại điểm vật xuất phát. Ta có hình dạng đồ thị như sau:

- Hai đồ thị cắt nhau: Toạ độ giao điểm cho biết thời điểm và nơi gặp nhau của hai vật chuyển động.

                                                       

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Hai thành phố A và B cách nhau 100km. Cùng một lúc, hai xe chuyển động đều ngược chiều nhau, xe ô tô đi từ A với vận tốc 30km/h, xe mô tô đi từ B với vận tốc 20km/h. Chọn A làm gốc toạ độ, chiều dương từ A đến B, gốc thời gian là lúc hai xe bắt đầu đi.

a. Viết phương trình chuyển động của mỗi xe ?

b. Vẽ đồ thị toạ độ của mỗi xe. Từ đồ thị, xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau ?

Lời giải:

a. Phương trình chuyển động của hai xe:

Xe ô tô: x₁ = 30t

Xe mô tô: x₂ = 100 - 20t

b. Đồ thị toạ độ-thời gian:

+ Chọn hệ toạ độ như hình vẽ: Lấy điểm theo phương trình chuyển động ở câu a

+ Đồ thị toạ độ:

Của ô tô: Đồ thị x₁ trong đó có chứa đoạn thẳng OM

Của mô tô: Đồ thị x₂ trong đó chứa đoạn thẳng PM

+ Vị trí hai xe gặp nhau: Hai đoạn thẳng cắt nhau tại điểm M nên vị trí 2 xe gặp nhau cách gốc tọa độ 60km, thời điểm hai xe gặp nhau là lúc 2h.

Câu 2: Đồ thị chuyển động của hai xe (I), (II) được biểu thị trên hình vẽ. Dựa vào đồ thị:

a. Xác định tính chất chuyển động và tính vận tốc của mỗi xe.

b. Lập phương trình toạ độ của mỗi xe

c. Xác định vị trí và thời điểm hai xe gặp nhau

Lời giải:

a. Tính chất chuyển động và tính vận tốc của mỗi xe:

Xe (I): chuyển động thẳng đều

Vận tốc:  

Xe (II): chuyển động thẳng đều

Vận tốc:  

b. Phương trình toạ độ của hai xe:

Xe (I): x₁ = 20t

Xe (II): x₂ = 20 + 5.(t+2)= 30 + 5t

c. Từ đồ thị:

   + Hai xe gặp nhau cách gốc tọa độ 40 km

   + Thời điểm hai xe gặp nhau là lúc 2h

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 quan trọng hay khác:

• Đồ thị gia tốc theo thời gian

• Đồ thị vận tốc theo thời gian

• Công thức tính gia tốc

• Công thức tính gia tốc hướng tâm

• Công thức tính gia tốc trọng trường

---