Vật lí - Các khái niệm và quan hệ (Phần 5) docx

Vật lí - Các khái niệm và quan hệ
(Phần 5)
1.8 Phân tích đồ thị của chuyển động thẳng
Cho đến đây, những ví dụ ta đã nghiên cứu là những bài toán đại số. Vì
thế, ta đã sử dụng những lời giải đại số. Thông thường trong vật lí học,
đặc biệt khi tiến hành các thí nghiệm, số liệu được biểu diễn ở dạng đồ
thị. Vì vậy, các nhà vật lí cần biết phân tích số liệu trên đồ thị.
Có ba loại đồ thị chính được dùng trong động học: đồ thị vị trí – thời
gian, đồ thị vận tốc – thời gian, và đồ thị gia tốc – thời gian. Mối quan
hệ giữa những đồ thị này mang lại cho chúng ta một số công cụ phân
tích mạnh nhất của mình.
+ Phóng to hình
Vận tốc
Hình 1.18 thể hiện đồ thị vị trí – thời gian cho cho một quả hockey lăn
trên bàn băng. Ví dụ đơn giản này cho chúng ta một lượng thông tin
đáng kể về chuyển động của vật. Nhắc lại rằng

Bằng cách tính độ dốc của đồ thị thẳng, ta có thể xác định vận tốc của
quả hockey theo đơn vị m/s. Từ kết quả này, ta có thể kết luận rằng:
Độ dốc của đồ thị vị trí – thời gian cho biết vận tốc của vật.
Nếu như độ dốc của đồ thị vị trí – thời gian cho biết vận tốc, và chuyển
động thẳng đều là vận tốc không đổi, thì đồ thị phải có độ dốc không đổi
(tức là là một đường thẳng). Nói cách khác,
Nếu một vật đang chuyển động thẳng đều, thì đồ thị vị trí – thời gian của
nó phải là một đường thẳng.
Không phải mọi đồ thị vị trí – thời gian đều là đường thẳng. Một số đồ
thị là đường cong, và một số là sự kết hợp phức tạp của đường cong và
đường thẳng. Không kể đến hình dạng của đồ thị, thì độ dốc của đồ thị
vị trí – thời gian cho biết vận tốc của vật.
Hình 1.19 tóm tắt những thông tin ta có thể thu được từ đồ thị vị trí –
thời gian.

Hình 1.20 thể hiện độ dốc của đường tiếp tuyến tại các điểm A và B trên
một đồ thị vị trí – thời gian tăng dần. Tại điểm B, vận tốc của vật (tức là
độ dốc của đường tiếp tuyến) lớn hơn tại điểm A. Đồ thị trên còn thể
hiện một đường nối giữa A và B. Độ dốc của đường cát tuyến này cho
chúng ta biết vận tốc trung bình giữa điểm A và B