Gia tốc là gì? Có những loại gia tốc nào? Công thức tính gia tốc?


1. Gia tốc là gì?

Gia tốc là một đại lượng cơ bản để mô tả sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Tương tự như vận tốc, gia tốc cũng là một đại lượng vector, có hướng và độ lớn. Hướng gia tốc phụ thuộc vào hướng của lực tác động lên vật. Khi vật di chuyển chậm, gia tốc có hướng đối lập với hướng di chuyển. Độ lớn của gia tốc là tổng của các gia tốc riêng biệt.

Khi chuyển động tăng tốc, gia tốc cùng hướng với chiều di chuyển; khi chuyển động giảm tốc, gia tốc ngược chiều với chiều di chuyển; khi thay đổi hướng di chuyển, gia tốc có hướng khác với hướng di chuyển ban đầu. Gia tốc chỉ tồn tại khi có sự thay đổi vận tốc.

Trong hệ đo đơn vị quốc tế SI, gia tốc được ký hiệu là “a” và có đơn vị đo là m/s² (m/s mỗi giây).

Gia tốc có ý nghĩa là đo lường sự thay đổi về tốc độ của vận tốc. Bằng cách nhìn vào độ lớn và hướng của gia tốc, chúng ta có thể đánh giá vận tốc đang thay đổi nhanh hay chậm.

Ví dụ: Khi bạn đột ngột phanh xe hoặc một chiếc máy bay cất cánh trên đường băng, cả hai đều có gia tốc. Đây là một đại lượng quan trọng và được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

2. Có những loại gia tốc nào?

Có một số loại gia tốc cơ bản mà chúng ta thường gặp trong lĩnh vực vật lý:

– Gia tốc tức thời

– Gia tốc trung bình

– Gia tốc pháp tuyến

– Gia tốc tiếp tuyến

– Gia tốc toàn phần

– Gia tốc trọng trường

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Google Site là gì? Ưu nhược điểm của Google Site bạn cần biết

2.1. Gia tốc tức thời là gì?

Gia tốc tức thời là gia tốc biểu diễn sự thay đổi vận tốc của vật trong một khoảng thời gian rất nhỏ (∆t rất nhỏ). Gia tốc này được tính bằng công thức:

a = Δv/Δt

Trong đó:

v: vận tốc có đơn vị m/s

t: thời gian có đơn vị s

2.2. Gia tốc trung bình là gì?

Gia tốc trung bình là tỉ lệ giữa sự thay đổi vận tốc và thời gian. Gia tốc trung bình của một vật chính là tỉ lệ giữa sự biến thiên vận tốc và thay đổi thời gian. Công thức tính gia tốc trung bình là:

a = (v – v0) / (t – t0)

Trong đó:

a: gia tốc trung bình

v: vận tốc của vật tại thời điểm t

v0: vận tốc của vật tại thời điểm t0

Δv: sự biến thiên vận tốc

Δt: sự biến thiên thời gian từ v0 đến v

2.3. Gia tốc pháp tuyến là gì?

Gia tốc pháp tuyến là đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi hướng của vận tốc theo thời gian. Gia tốc pháp tuyến sẽ có hướng vuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo của vật, và có chiều hướng vào phía lõm của quỹ đạo. Công thức tính gia tốc pháp tuyến là:

an = v² / R

Trong đó:

an: gia tốc pháp tuyến

v: vận tốc tức thời, có đơn vị m/s

R: độ dài bán kính cong, có đơn vị m

2.4. Gia tốc tiếp tuyến là gì?

Gia tốc tiếp tuyến là đại lượng đặc trưng để mô tả sự biến thiên độ lớn và hướng của vectơ vận tốc theo thời gian. Gia tốc tiếp tuyến có cùng hướng với tiếp tuyến, vì vậy nó được đặt tên là gia tốc tiếp tuyến và có cùng chiều với vật khi di chuyển tăng dần và ngược chiều với vật khi di chuyển giảm dần. Công thức tính gia tốc tiếp tuyến là:

at = Δv / Δt

Trong đó, mối quan hệ giữa gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến là:

gia tốc trong chuyển động cong = gia tốc pháp tuyến + gia tốc tiếp tuyến

2.5. Gia tốc toàn phần là gì?

Gia tốc toàn phần là tổng gia tốc của hai loại gia tốc: gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến, dựa trên vectơ. Công thức tính gia tốc toàn phần là:

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Tổng doanh thu là gì? Công thức, cách tính tổng doanh thu?

atp = √(an² + at²)

Trong đó:

atp: gia tốc toàn phần

an: gia tốc pháp tuyến

at: gia tốc tiếp tuyến

2.6. Gia tốc trọng trường:

Gia tốc trọng trường, còn được gọi là gia tốc rơi tự do, là gia tốc xuất hiện do lực hấp dẫn của Trái Đất tác động lên vật. Khi không xét đến lực cản từ không khí, mọi vật sẽ chịu cùng một gia tốc trọng trường đối với tâm khối lượng của vật theo nguyên lý tương đương.

Gia tốc trọng trường có liên quan trực tiếp đến lực hấp dẫn của Trái Đất. Do đó, gia tốc trọng trường của mọi vật với bất kỳ khối lượng nào đều giống nhau. Gia tốc trọng trường thường dao động trong khoảng từ 9,78 m/s² đến 9,83 m/s². Tuy nhiên, thường được làm tròn để gần bằng 10 m/s².

3. Công thức tính gia tốc?

Công thức tổng quát để tính gia tốc của một vật đang di chuyển thẳng với vận tốc không đổi là:

a = Δv / Δt

Trong đó:

v: vận tốc tức thời tại thời điểm t

v0: vận tốc tại thời điểm t0

v1: vận tốc tức thời tại thời điểm t1

v2: vận tốc tức thời tại thời điểm t2

t1, t2: thời gian

Δv = v2 – v1: biến thiên vận tốc của vật

Δt = t2 – t1: thời gian mà vật chuyển từ v1 sang v2

m/s²: đơn vị gia tốc

Công thức tính gia tốc góc là M = Iε

Trong trường hợp chuyển động quay xung quanh một trục cố định, áp dụng định luật Newton cho chuyển động này, ta có quan hệ giữa gia tốc góc ε, mômen lực M và mômen quán tính I đối với trục quay của vật.

4. Bài tập về gia tốc và đáp án:

Câu 1: Một chiếc xe di chuyển với vận tốc v. Khẳng định nào sau đây là đúng?

A. Xe chắc chắn di chuyển thẳng đều với vận tốc là v.

B. Quãng đường mà xe di chuyển tỷ lệ thuận với thời gian di chuyển.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   NEW Hệ Thống Phân Loại Phim Cấp 4 Là Gì ? Kiểm Duyệt Và Phân Loại Phim – Blog Kiến Thức Du Học, Ngôn Ngữ

C. Vận tốc trung bình trên các đoạn đường khác nhau trên đường thẳng AB có thể không như nhau.

D. Thời gian di chuyển tỷ lệ thuận với vận tốc.

Đáp án chính xác: C. Vận tốc trung bình trên các đoạn đường khác nhau trên đường thẳng AB có thể không như nhau.

Câu 2: Vật di chuyển theo chiều Dương của trục Ox với vận tốc không đổi. Thì:

A. Toạ độ của vật luôn có giá trị (+).

B. Vận tốc của vật luôn có giá trị (+).

C. Toạ độ và vận tốc của vật luôn có giá trị (+).

D. Toạ độ luôn trùng với quãng đường.

Đáp án chính xác: B. Vận tốc của vật luôn có giá trị (+).

Câu 3: Xe chạy trên đoạn đường từ A đến B dài 10km sau đó ngay lập tức quay trở lại. Thời gian của hành trình này là 20 phút. Tính vận tốc trung bình của xe trong khoảng thời gian này:

A. 20 km/h.

B. 30 km/h.

C. 60 km/h.

D. 40 km/h

Đáp án chính xác: C. 60 km/h.

Câu 4: Đoạn đường dài 40km với vận tốc trung bình 80km/h. Trên đoạn đường tiếp theo dài 40km với vận tốc trung bình là 40 km/h. Tính vận tốc trung bình của xe trên cả quãng đường 80km:

A. 53 km/h.

B. 65 km/h.

C. 60 km/h.

D. 50 km/h.

Đáp án chính xác: A. 53 km/h.

Câu 5: Xe chạy quãng đường 48km trong t giây. Trong 1/4 khoảng thời gian ban đầu, vận tốc trung bình là v1 = 30 km/h. Tìm vận tốc trung bình trong khoảng thời gian còn lại:

A. 56 km/h.

B. 50 km/h.

C. 52 km/h.

D. 54 km/h.

Đáp án chính xác: D. 54 km/h.

Với những kiến thức đã trình bày, hy vọng rằng bạn đã hiểu được khái niệm về gia tốc, các loại gia tốc và cách tính toán gia tốc. Đồng thời, áp dụng những kiến thức này để giải quyết các bài tập và áp dụng vào thực tế, giải thích các hiện tượng trong cuộc sống một cách linh hoạt.

Back to top button