Trả lời nhanh
Chuyển động thẳng chậm dần đều có quỹ đạo là đường thẳng, gia tốc không đổi cả về hướng lẫn độ lớn và ngược chiều với vận tốc, nên độ lớn vận tốc giảm đều theo thời gian. Nhận định “có gia tốc và bằng hằng số vận tốc” là sai, vì không phải vận tốc mà chính gia tốc mới là đại lượng không đổi; vận tốc luôn thay đổi.
Đọc kĩ đề: chữ nào quyết định đúng sai?
Câu hỏi này đánh vào việc phân biệt hai đại lượng hay bị lẫn là gia tốc và vận tốc. Muốn xét một phát biểu, em kiểm tra lần lượt ba điều:
- Quỹ đạo có phải đường thẳng không?
- Gia tốc có không đổi không (cả hướng và độ lớn)?
- Gia tốc cùng chiều hay ngược chiều với vận tốc?
Chuyển động thẳng chậm dần đều thoả cả ba: đường thẳng, gia tốc không đổi, gia tốc ngược chiều vận tốc. Phát biểu nào nói “gia tốc bằng hằng số vận tốc” đều lẫn lộn hai đại lượng này: nếu vận tốc không đổi thì gia tốc bằng không và đó là chuyển động thẳng đều.
Vì sao vận tốc giảm mà gia tốc lại không đổi?
Gia tốc cho biết vận tốc thay đổi nhanh hay chậm. Gia tốc không đổi nghĩa là cứ sau mỗi giây vận tốc thay đổi một lượng như nhau. Ví dụ xe máy đang đi 10 m/s, người lái hãm phanh đều: sau 1 s còn 8 m/s, sau 2 s còn 6 m/s, sau 3 s còn 4 m/s. Vận tốc giảm nhưng mỗi giây đều giảm 2 m/s, nên gia tốc có độ lớn 2 m/s2 không đổi.
Công thức cần nhớ
Chọn chiều dương là chiều chuyển động. Khi đó gia tốc a mang dấu âm, còn vận tốc ban đầu v0 mang dấu dương.
| Đại lượng | Công thức |
|---|---|
| Vận tốc | v = v0 + a.t (với a < 0) |
| Quãng đường | s = v0.t + a.t2/2 |
| Liên hệ không có thời gian | v2 − v02 = 2.a.s |
| Thời gian đến lúc dừng | t = v0/|a| |
| Quãng đường đến lúc dừng | s = v02/(2.|a|) |
Đồ thị vận tốc theo thời gian là đoạn thẳng đi xuống, cắt trục thời gian tại thời điểm vật dừng hẳn.
Ba lỗi hay gặp
- Cho rằng gia tốc phải âm. Dấu của a phụ thuộc cách chọn chiều dương. Điều không đổi là a và v luôn trái dấu khi chậm dần.
- Dùng công thức sau khi vật đã dừng. Khi t vượt quá v0/|a| thì vật nằm yên, vận tốc bằng 0 chứ không âm.
- Nói “gia tốc giảm dần”. Gia tốc vẫn giữ nguyên, chỉ có độ lớn vận tốc giảm.
Bài tập vận dụng có đáp án
Bài 1. Một vật đang chuyển động 20 m/s thì hãm với gia tốc có độ lớn 4 m/s2. Tính vận tốc và quãng đường vật đi được sau 3 s.
Giải: v = 20 − 4.3 = 8 m/s; s = 20.3 − 4.32/2 = 60 − 18 = 42 m.
Bài 2. Đoàn tàu đang chạy 54 km/h thì hãm phanh, sau 30 s thì dừng hẳn. Tính độ lớn gia tốc và quãng đường tàu đi được trong thời gian hãm.
Giải: 54 km/h = 15 m/s. Độ lớn gia tốc |a| = 15/30 = 0,5 m/s2. Quãng đường s = 152/(2.0,5) = 225 m.
Bài 3. Một xe máy đang đi 10 m/s, hãm phanh với |a| = 2 m/s2. Sau bao lâu xe dừng và xe còn cách điểm bắt đầu hãm bao xa?
Giải: t = 10/2 = 5 s; s = 102/(2.2) = 25 m.
Mẹo nhớ nhanh
Em nhớ cụm “chậm dần thì a và v trái dấu, nhanh dần thì cùng dấu”. Còn từ “đều” nghĩa là gia tốc không đổi. Gặp câu trắc nghiệm có hai đại lượng bị đánh đồng với nhau, em hãy nghi ngờ ngay.
Câu hỏi thường gặp
Chuyển động thẳng chậm dần đều có gia tốc dương hay âm?
Tuỳ cách chọn chiều dương. Nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động thì a âm. Điều luôn đúng là gia tốc ngược chiều với vận tốc, tức a và v trái dấu.
Chuyển động chậm dần đều và chuyển động thẳng đều khác nhau ở điểm nào?
Chuyển động thẳng đều có vận tốc không đổi nên gia tốc bằng 0. Chuyển động thẳng chậm dần đều có gia tốc khác 0, không đổi, làm độ lớn vận tốc giảm đều.
Khi vật dừng lại rồi thì còn dùng công thức chậm dần đều được không?
Không. Các công thức chỉ đúng đến thời điểm t = v0/|a|. Sau đó vật đứng yên, vận tốc bằng 0 và quãng đường không tăng thêm.