cơ học 3

Chuyên đề vật lý “Một số lưu ý giải tập vật lý chuyển động học” I Lý chọn chuyên đề - Bài tâp chuyển động học đa dạng, phong phú nhiều tác giả giới thiệu phần mở đầu sách nâng cao phát triển vật lý THCS - Bài tâp chuyển động học gần gủi với giải toan lập pt, hpt mơn tốn Thuận lợi cho việc nghiên cứu GV tốn lý II Tóm tắt lý thuyết Chuyễn động v = s /t Trong : Phương trình xác đinh vị trí vật: A x * Các bước lập phương trình: - Chọn toạ độ gốc thời gian, chiều (+) chuyển động - Viết phương trình: x = x0 ± vt x: Vị trí vật so với gốc thời điểm x0 : Vị trí vật so với gốc toạ độ t=0 “+”: Chuyển động chiều dương “ – “ : Chuyển động ngược chiều dương Chú ý +Nếu hai hay nhiều vật gặp nhau: x1 = x2 = … = xn + Nếu hai vật cách khoảng l cđ chiều: sảy trường hợp: Các khoảng l trước gặp x – x =l sau gặp nhau: x1 – x = l Trong x : toạ độ vật chuyển động trước Vẽ sơ đồ thị chuyển động vật: Bước 1: Lập phương trình, xác định vị trí vật Bước : Lập bảng biến thiên Bước 3: Vẽ đồ thị Bước 4: Nhận xét đồ thị ( cần) - Tổng hợp vận tốc: + Nếu hai chuyển động chiều: v13 = v12 + v23 + Nếu vật chuyển động ngược chiều: v13 = {v12 – v23} + Nếu chuyển động có phương vng góc: v132= v122 + v 232 + Nếu chuyển động tạo với góc bất kỳ: sư dụng giản đồ frecnen ta có: v132 = v 122 + v232+2v12v23 cos v12v23 Trong V12: vận tốc vật so với vật v23: vận tốc vật so với vật v13: vận tốc vật so với vật III Bài tập vận dụng: 1: Tính vận tốc trung bình Bài : Tính vận tốc trung bình vật hai trường hợp sau: a, Nửa thời gian đầu vật chuyển động với vận tốc v 1, nửa thời gian sau vật chuyển động với vận tốc v2 b, Nửa quãng đường đầu vật chuyển động với vận tốc v , nửa quãng đường sau vật chuyển động với vận tốcv2 c, So sánh vận tốc trung bình hai trường hợp câu a) b) áp dụng : v1 = 40km/h, v2 = 60km/km Giải: a) Tính vận tốc trung bình va: Qng đường vật - Trong nửa thời gian đầu: s1 = v1 t/2 (1) - Trong nửa thời gian sau: s2 = v2t/2 (2) - Trong khoảng thời gian: s = va t (3) Ta có: (4) s = s1 + s2 Thay (1), (2) , (3) vào (4) ta được: va t = v1.t/2 + v2 t/2  va = v1 + v2 (a) b Tính vận tốc trung bình vb Thời gian vật chuyển động: s - Trong nửa quãng đường đầu : t1 = 2v s (5) - Trong nửa quãng đường sau: t2 = 2v - Trong quãng đường: t = v b (7) Ta có: t = t1 + t2 (8) s Thay (5), (6), (7) vào (8) ta được: s s s = + vb 2v1 2v2 l l l = + vb 2v1 2v2 c, So sánh va vb (6) Xét hiệu: va – vb = (v1 − v2 ) ≥0 2(v1 + v2 ) Vậy va > vb Dấu sảy : v1 = v2 áp dụng số ta có: va = 50km/h vb = 48km/h Hợp vận tốc phương * Những BT chuyển động chiều, ngược chiều, xuôi, ngược dòng nước quen thuộc giải tốn lập pt; hệ pt không đưa Bài : Một người chèo thuyền qua sông nước chảy Để cho thuyền theo đường thẳng AB thẳng góc vớ bờ người phải ln chèo để hướng thuyền theo đường thẳng AC.Biết sông rộng 400m, thuyền qua sông hết phút 20 giây, vận tốc thuyền nước là1m/s a)Tính vận tốc dòng nước bờ sơng b) Tính góc CAB C Giải: B A Gọi v1 vận tốc thuyền nước, v2 vận tốc dòng nước bờ sông, véc tơ v vận tốc thuyền bờ, ta có: v12 = v2 + v22 (1) AB =400/500=0,8 t Mặt khác ta có: v = C B Thay v1= 1m/s, v = 0,8m/s vào (1) ta có: 12 = 0,82 + v22 v1 v2 v22 = 12 – 0,82 = 0,62 A Vậy : v2 = 0,6m/s ( Chú ý: giải thích cách) AC = v1.t CB = v2 = AC − AB CB t : Chuyển động phương, chiều – ngược chiều : Bài : Hai đoàn tàu chuyển động sân ga hai đường sắt song song Đoàn tàu A dài 65 m, đoàn tàu B dài 40 m Nếu hai tàu chiều, tàu A vượt tàu B khỏang thời gian tính từ lúc đầu tàu A ngang đuôi tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang đầu tàu B 70 giây Nếu hai tàu ngược chiều từ lúc đầu tàu A ngang đầu tàu B đến lúc đuôi tàu A ngang tàu B 14 giây Tính vận tốc tàu Giải : * Khi hai chiều Ta có : SB A A lA B B lB SA - Quãng đường tàu A : SA = VA t - Quãng đường tàu B : SB = VB t Theo hình vẽ : SA - SB = lA + lB ( VA – VB )t = lA + lB lA + l B => VA – VB = = 1,5 ( m/s ) (1) t * Khi hai tàu ngược chiều Ta có : SA A B SB A B lA + l B - Quãng đường tàu A : SA = VA t’ - Quãng đường tàu B : SB = VB t’ Theo hình vẽ ta có : SA + SB = lA + lB hay ( VA + VB ) t’ = lA + lB lA + l B => VA + VB = = 7,5 ( m/s ) t’ Từ ( ) ( ) Ta có hệ phương trình : (2) VA – VB = 1,5 ( 1’ ) VA + VB = 7,5 ( 2’ ) Từ ( 1’ ) => VA = 1,5 + VB thay vào ( 2’ ) ( 2’) 1,5 + VB + VB = 7,5 VB = => VB = ( m/s ) Khi VB = => VA = 1,5 + = 4,5 ( m/s ) Vậy vận tốc tàu : tàu A với VA = 4,5 m/s tàu B với VB = m/s Bài 4: (Đề thi vào lớp 10 chuyên ĐHSP Hà Nội năm 2011) Lúc trời mưa gió ổn định (Vận tốc hạt mưa khơng đổi; gió theo phương ngang không đổi) người lái xe ô tô ngược gió đường thẵng quan sát thấy hai bên cửa kính có vết mưa song song Khi xe chạy vận tốc 15km/h vết mưa làm với phương thẵng đứng góc α = 30 Tăng vận tốc xe lên 30km/h vết mưa làm với phương thẵng đứng góc 45 a) Tính vận tốc gió vận tốc hạt mưa b) Tăng vận tốc xe đến α = 60 Tính vận tốc tơ lúc Giải: α v V1 V2 v3 Gọi V1 vận tốc gió; V2 vận tốc mưa; V3 vận tốc xe ô tơ Ta có: ( v1+v3)/v2 = tan α Khi α = 30 ; v3=15km/h Ta có pt α = 45 ; v3=30km/h Ta có pt (v1+15) / v2 = (1) (v1+30) / v2 = Khi Do ta có hệ pt (1) (2) Từ tính v1; v2 (2) Bài 5: Câu 3: đề 71 tuyển chọn đề tuyển sinh vào lớp 10 chuyên IV: Những điểm lưu ý giải toán chuyển động học là: -Biểu diển giải thích quỷ đạo chuyển động vật -Giải thích tượng vật lý xẩy ra, đặc biệt toán trừu tượng - Giải tập vật lý khó khăn giải tập tốn vấn đề giải thích tượng vật lý biểu diển đại lượng lên phương trình để giải - ... v 132 = v122 + v 232 + Nếu chuyển động tạo với góc bất kỳ: sư dụng giản đồ frecnen ta có: v 132 = v 122 + v 232 +2v12v 23 cos v12v 23 Trong V12: vận tốc vật so với vật v 23: vận tốc vật so với vật v 13: ... V1 vận tốc gió; V2 vận tốc mưa; V3 vận tốc xe tơ Ta có: ( v1+v3)/v2 = tan α Khi α = 30 ; v3=15km/h Ta có pt α = 45 ; v3 =30 km/h Ta có pt (v1+15) / v2 = (1) (v1 +30 ) / v2 = Khi Do ta có hệ pt (1)... biến thiên Bước 3: Vẽ đồ thị Bước 4: Nhận xét đồ thị ( cần) - Tổng hợp vận tốc: + Nếu hai chuyển động chiều: v 13 = v12 + v 23 + Nếu vật chuyển động ngược chiều: v 13 = {v12 – v 23} + Nếu chuyển