Tính tương đối của chuyển động vật lý 8

TÍNH TƢƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG
1. Bài tốn thuyền dịng nƣớc


Gọi v là vận tốc của thuyền so với dòng nước (khi nước đứng yên)
t



Gọi v là vận tốc của dịng nước so với bờ sơng.
n

a) Khi ca nơ chuyển động xi dịng hoặc ngƣợc dịng.
Khi ca nơ đi xi dịng thì vận tốc của thuyền so với bờ sơng là:
vx  vt  vn
Khi ca nơ đi ngược dịng thì vận tốc của thuyền so với bờ sơng là:
vng  vt  vn
b) Khi ca nô chuyển động vuông góc với bờ sơng.

v13  v12  v23

Trong đó: v13 là vận tốc của vật thứ 1 so với vật thứ 3.

v12 là vận tốc của vật thứ 1 so với vật thứ 2.
v23 là vận tốc của vật thứ 2 so với vật thứ 3.
Nếu ta quy ước:
1. Là thuyền.
2. là dịng nước.
3. là bờ sơng.
Thì ta có v12 = vt, v23 = vn, v13 = v. Khi cộng véc tơ ta cộng theo quy tắc hình bình hành.

13 là đường

chéo của hình bình hành có hai cạnh là 12 , 23
2. Chuyển động của vật 1 so với vật 2
Giả sử vật 1 chuyển đông với vận tốc v1, vật 2 chuyển động với vận tốc v2
Nếu hai vật chuyển động ngƣợc chiều.
Vận tốc của vật 1 so với vật 2 là: v  v1  v2
Nếu hai vật chuyển động cùng chiều thì
Vận tốc vật 1 so với vật 2 là: v  v1  v2
Hệ quả:
Nếu hai vật cách nhau một khoảng là S chuyển động lại gặp nhau thì thời gian hai vật gặp nhau
là


t

S
v1  v2

Nếu hai vật cách nhau một khoảng là S, vật 1 đuổi theo vật 2 (v1> v2) thì thời gian hai vật gặp
nhau là

t

S
v1  v2

DẠNG 1: CHUYỂN ĐỘNG VNG GĨC VỚI DÕNG SƠNG
A. Phƣơng pháp
Vận tốc của xuồng so với nước là v12  vx

Vận tốc của nước so với bờ là v23  vn
Vận tốc của xuồng so với bờ là v13  v
Công thức cộng vận tốc:

v13  v12  v23  v  vx  vn

Xuồng ban đầu xuất phát từ A hướng mũi xuống đến điểm
B bên kia bờ sông.

B

C

Do nước chảy nên xuồng sang sông ở điểm C. Vậy thực tế
thuyển chuyển động theo đường AC, có nghĩa là véc tơ v
hướng theo đường thẳng AC.

vv
x

A

vn

Nước chảy đi được quãng đường BC
Do thời gian bằng nhau nên ta có phương trình
AB



vx

BC
vn



AC
v

B. BÀI TẬP VÍ DỤ
VD1

(12-4 RLKN GTVL10) Một thuyền rời bến tại A với vận tốc v1 = 4 m/s so với dịng nước, v1

theo hướng AB vng góc với bờ sơng, thuyền đến bờ bên kia tại C cách B 3m (BC  AB), vận tốc của
dòng nước v2 = 1 m/s.
a) Tính vận tốc của thuyền so với bờ sơng.
b) Tính bề rộng AB của dịng sơng.

c) Nếu muốn thuyền từ A qua sơng đúng vị trí B với vận tốc của thuyền v '  5 m/s thì v ' phải
1

1

có hướng như thế nào và thuyền qua sơng trong trường hợp này mất bao lâu.
VD2. (Bài 87 CTKT 9 vào 10 chuyên). Một người lái xuồng máy dự định mở máy cho xuồng chạy qua
sơng (vng góc với dòng chảy). Nhưng do nước chảy nên khi sang đến bờ bên kia, thuyền cách địa
điểm dự định là 100m về phía hạ lưu và mất 50 giây. Biết chiều rộng của sông là 200m.
a) Xác định vận tốc của dịng nước so với bờ sơng.

b) Tính vận tốc của thuyền khi nước yên lặng.
c) Tính vận tốc của xuồng đối với bờ.
C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
1. Hai bến A, B cách nhau 200m (theo đường thẳng vng
góc với hai bờ sơng). Nước chảy với vận tốc 2 m/s so với

D

B

bờ sông. Muốn thuyền đi từ A đến B thì mũi thuyền phải
hướng đến D. Biết vận tốc của thuyền khi nước yên lặng là
4 m/s. Xác định khoảng cách DB và vận tốc của thuyền đối

A

với bờ.
3. Một người chèo thuyền qua sông với vận tốc 5,4 km/h so với dòng nước và theo hướng vng góc
với bờ sơng. Do nước chảy lên thuyền đã bị đưa xi theo dịng chảy xuống phía dưới hạ lưu một
đoạn 120m. Độ rộng của dịng sơng là 450m. Hãy tính vận tốc của dịng nước đối với bờ sông và thời
gian thuyền qua sông
4. Một ca nô chạy qua sông xuất phát từ A, mũi hướng tới điểm B ở bờ bên kia. AB vng góc với bờ
sông. Nhưng do nước chảy nên khi đến bến bên kia ca nô lại ở C cách B một đoạn BC = 200m. Thời
gian qua sông là 1 phút 40 giây. Nếu người lái giữ cho mũi ca nô chếch 300 so với bờ sông và mở máy
chạy như trước thì ca nơ chạy tới đúng vị trí B. Hãy tính
a) Vận tốc nước chảy và vận tốc của cano đối với nước
b) Bề rộng của dịng sơng
c) Thời gian qua sông của ca nô lần sau

DẠNG 2.CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT 1 SO VỚI VẬT 2
A. BÀI TẬP VÍ DỤ
VD1. Hai ô tô chuyển động đều trên đường thẳng. Vận tốc của ô tô A là 50 km/h, vận tốc của ơ tơ B là
30 km/h. Tìm vận tốc của ô tô A đối với ô tô B trong hai trường hợp:
a) Hai ô tô chuyển động cùng chiều.
b) Hai ô tô chuyển động ngược chiều
VD2. Một người đang ngồi trên một ô tô tải đang chuyển động đều với vật tốc 18km/h. Thì thấy một ơ
tơ du lịch ở cách xa mình 300m và chuyển động ngược chiều, sau 20s hai xe gặp nhau.
a) Tính vận tốc của xe ô tô du lịch so với đường?
b) 40 s sau khi gặp nhau, hai ô tô cách nhau bao nhiêu?
Đ/s: a)10 m/s; b) 600m
B. BÀI TẬP TỰ LUYỆN
1. Một hành khách trên toa xe lửa (1) chuyển động thẳng đều với vận tốc 54 km/h quan sát qua khe
cửa thấy một đoàn tàu (2) khác chạy cùng phương cùng chiều trên đường sắt bên cạnh.


Từ lúc nhìn thấy điểm cuối đến lúc nhìn thấy điểm đầu của đoàn tàu mất 8s. Đoàn tàu mà
người này quan sát gồm 20 toa, mỗi toa dài 4m. Tính vận tốc của nó. Coi các toa tầu là sát nhau.
2.

a) Một hành khách trên tàu A chuyển động thẳng đều với vận tốc v 1= 36 km/h quan sát qua khe

cửa thấy tàu B khác dài L = 100m chạy cùng phương ngược chiều trên đường sắt bên cạnh. Từ lúc nhìn
thấy điểm đầu đến lúc nhìn thấy điểm cuối đồn tàu B mất 8s. Tính vận tốc của tàu B.
b) Giải bài toán trên khi tàu A và tầu B chạy cùng chiều.
3. (Bài 28 CT kỳ thi 9 vào 10 chuyên). Ba người đi xe đạp xuất phát từ A đi về B. NGười thứ nhất khởi
hành lúc 6h đi với vận tốc v1 = 8 km/h, người thứ hai khởi hành lúc 6h 15 phút đi với vận tốc v2 = 12
km/h, người thứ 3 xuất phát sau người thứ hai 30 phút. Sau khi người thứ ba gặp người thứ nhất, người
thứ ba đi thêm 30 phút nữa thì ở cách đều người thứ nhất và người thứ hai. Tìm vận tốc của người thứ
ba.

Đ/s: v3 = 14 km/h
4. Hai anh em Tuấn và Tùng cùng đi học từ nhà đến trường. Tuấn đi trước với vận tốc 10km/h. Tùng
xuất phát sau Tuấn 6 phút với vận tốc 12,5km/h và tới trường cùng lúc với Tuấn. Hỏi quãng đường từ
nhà đến trường dài bao nhiêu? Thời gian Tùng đi từ nhà đến trường là bao nhiêu?
5. Cùng một lúc từ hai địa điểm cách nhau 20 km trên cùng một đường thẳng có hai xe khởi hành chạy
cùng chiều, sau 2h xe thứ nhất đuổi kịp xe thứ hai. Biết vận tốc của xe thứ nhất là 30km/h
a) Tìm vận tốc của xe thứ hai.
b) Tính quãng đường mà mỗi xe đi được cho đến lúc gặp nhau
6. Ba người đi xe đạp từ A đến B với các vận tốc không đổi . Người thứ nhất và người thứ hai xuất phát
cùng một lúc với các vận tốc tương ứng là v 1 = 10 km/h và v2 = 12 km/h . Người thứ ba xuất phát sau
hai người nói trên 30 phút . Khoảng thời gian giữa hai lần gặp của người thứ ba với hai người đi là trước
1 giờ. Tìm vận tốc của người thứ ba .
7. Hai người cùng xuất phát một lúc từ 2 điểm A và B cách nhau 150km.người thứ 1 đi xe máy từ A về
B với vận tốc 25km/h, người thứ 2 đi xe đạp từ B ngược về A với vận tốc 12,5km/h. Hỏi sau bao lau 2
người gặp nhau và xác định vị trí gặp nhau đó. Coi chuyển động của 2 người là chuyển động đều.
8. Một người đi xe đạp khởi hành lúc 7h sáng, 3 giời sau. 1 người đi xe máy cũng bắt đầu đi từ nhà và
đuổi theo người đi xem đạp. Hỏi 2 người gặp nhau lúc mấy giờ? Biết vận tốc xe máy = 5/2 vận tốc xe
đạp.9. Hai vật xuất phát từ A và B cách nhau 460m chuyển động chuyển động cùng chiều theo hướng từ
A đến B. Vật thứ nhất chuyển động đều từ A với vận tốc v1, vật thứ hai chuyển động đều từ B với v2 =
0,5v1. Biết rằng sau 140 giây thì hai vật gặp nhau. Vận tốc mỗi vật là bao nhiêu?