Trả lời nhanh
Phát biểu đúng: tốc độ tức thời cho biết độ nhanh, chậm của chuyển động tại một thời điểm (hoặc một vị trí) xác định. Đó là tốc độ tính trong khoảng thời gian rất ngắn quanh thời điểm đang xét, và là giá trị mà tốc độ kế của xe hiển thị. Nó khác tốc độ trung bình, vốn tính cho cả một quãng đường dài.
Đề bài dạng “Tốc độ tức thời cho biết…” thường yêu cầu em chọn phát biểu đúng về ý nghĩa của đại lượng này. Mỗi đề có thể xếp các phương án theo thứ tự khác nhau, nên điều quan trọng là hiểu bản chất để tự nhận ra ý đúng, không học thuộc chữ cái.
Tốc độ tức thời là gì?
Tốc độ trung bình tính bằng quãng đường đi được chia cho thời gian đi hết quãng đường đó. Nếu ta chia nhỏ khoảng thời gian Δt đến mức rất ngắn thì thương số dưới đây chính là tốc độ tức thời:
v = Δs / Δt (với Δt rất nhỏ)
- Đơn vị trong hệ SI: m/s; thường gặp thêm km/h (1 m/s = 3,6 km/h).
- Là đại lượng vô hướng, không âm. Nó chính là độ lớn của vận tốc tức thời.
- Dụng cụ đo trực tiếp: tốc độ kế trên xe máy, ô tô.
Vì sao đáp án đúng là “độ nhanh chậm tại một thời điểm”?
Khi xe đi trên đường, lúc đông thì chậm, lúc vắng thì nhanh. Một con số trung bình cho cả chặng không nói được xe đang chạy nhanh đến đâu ở giây này. Tốc độ tức thời giải quyết đúng việc đó: nó mô tả trạng thái chuyển động ngay tại thời điểm đang xét.
Loại trừ các phát biểu sai thường gặp
| Phát biểu | Đúng/Sai | Lí do |
|---|---|---|
| Cho biết độ nhanh chậm của chuyển động tại một thời điểm | Đúng | Đúng định nghĩa. |
| Cho biết độ nhanh chậm trung bình trên cả quãng đường | Sai | Đây là tốc độ trung bình. |
| Cho biết hướng của chuyển động | Sai | Hướng thuộc về vận tốc (đại lượng có hướng); tốc độ là đại lượng vô hướng. |
| Luôn bằng tốc độ trung bình | Sai | Chỉ bằng nhau khi chuyển động thẳng đều (tốc độ không đổi). |
| Cho biết quãng đường vật đi được trong cả quá trình | Sai | Đó là quãng đường, không phải tốc độ. |
So sánh nhanh để không nhầm
- Tốc độ trung bình: gắn với một khoảng thời gian dài, cho cảm nhận chung của cả chặng.
- Tốc độ tức thời: gắn với một thời điểm, thay đổi liên tục nếu chuyển động không đều.
- Vận tốc tức thời: có thêm hướng; độ lớn của nó bằng tốc độ tức thời.
Mẹo nhớ: thấy chữ “tức thời” là nghĩ đến “ngay lúc này”, giống như nhìn vào đồng hồ tốc độ.
Lỗi sai hay gặp
- Nhầm tốc độ tức thời với tốc độ trung bình vì cùng đơn vị.
- Cho rằng tốc độ tức thời có hướng. Nếu đề nói “có hướng” thì đó là vận tốc.
- Quên đổi đơn vị khi so sánh km/h với m/s.
Ví dụ minh hoạ (tự đặt)
Một xe đi 90 km trong 1,5 h. Tốc độ trung bình là 90 : 1,5 = 60 km/h. Nhưng trong suốt hành trình, tốc độ kế có lúc chỉ 40 km/h khi qua khu dân cư, có lúc chỉ 80 km/h trên đoạn đường thoáng. Các số 40 km/h, 80 km/h là tốc độ tức thời tại từng thời điểm; còn 60 km/h chỉ là giá trị trung bình.
Bài luyện tập
- Tốc độ kế của một xe chỉ 54 km/h. Hỏi tốc độ tức thời theo m/s?
Đáp án: 54 : 3,6 = 15 m/s. - Trong khoảng thời gian rất ngắn 0,01 s, một vật đi được 0,12 m. Ước lượng tốc độ tức thời.
Đáp án: v ≈ 0,12 : 0,01 = 12 m/s. - Đúng hay sai: “Tốc độ tức thời của vật luôn bằng tốc độ trung bình.”
Đáp án: Sai, chỉ đúng trong chuyển động thẳng đều.
Câu hỏi thường gặp
Tốc độ tức thời cho biết điều gì?
Tốc độ tức thời cho biết độ nhanh, chậm của chuyển động tại một thời điểm hoặc một vị trí xác định, được tính bằng Δs/Δt với Δt rất nhỏ.
Tốc độ tức thời khác tốc độ trung bình thế nào?
Tốc độ trung bình tính trên cả khoảng thời gian dài, còn tốc độ tức thời tính tại một thời điểm. Hai đại lượng chỉ bằng nhau khi vật chuyển động thẳng đều.
Tốc độ tức thời có hướng không?
Không. Tốc độ là đại lượng vô hướng. Đại lượng có hướng là vận tốc tức thời, và tốc độ tức thời là độ lớn của nó.
Làm sao đo tốc độ tức thời trong thực tế?
Có thể đọc trực tiếp trên tốc độ kế của xe, hoặc dùng cổng quang điện đo quãng đường nhỏ chia cho thời gian rất ngắn khi vật đi qua.