Trả lời nhanh
Độ dịch chuyển của một vật là đại lượng vectơ cho biết độ dài và hướng của sự thay đổi vị trí của vật, tính từ vị trí đầu đến vị trí cuối. Vì có hướng nên trong chuyển động thẳng, độ dịch chuyển có thể nhận giá trị dương, âm hoặc bằng không. Nó khác quãng đường, là đại lượng vô hướng và không bao giờ âm.
1. Độ dịch chuyển là gì?
Khi vật chuyển động từ vị trí A đến vị trí B, ta vẽ một mũi tên nối thẳng A tới B. Mũi tên đó biểu diễn độ dịch chuyển: gốc ở vị trí đầu, ngọn ở vị trí cuối. Độ dài mũi tên là độ lớn, còn hướng mũi tên là hướng của độ dịch chuyển.
- Độ dịch chuyển chỉ phụ thuộc vị trí đầu và vị trí cuối, không phụ thuộc đường đi.
- Trong chuyển động thẳng, chọn một chiều dương: độ dịch chuyển cùng chiều dương thì dương, ngược chiều dương thì âm.
- Công thức: d = x2 − x1 (x1 là toạ độ đầu, x2 là toạ độ cuối).
2. Ví dụ minh hoạ
Một người đi từ vị trí O đến A cách O 5 m theo chiều dương, rồi quay lại 2 m về điểm B. Quãng đường và độ dịch chuyển khác nhau như hình.
- Quãng đường s = 5 + 2 = 7 m.
- Độ dịch chuyển d = xB − xO = 3 − 0 = +3 m.
3. Khi nào độ dịch chuyển âm, bằng không?
- Âm: vật đi từ x = 5 m về x = 1 m, d = 1 − 5 = −4 m. Dấu âm cho biết vật chuyển động ngược chiều dương.
- Bằng không: vật đi một vòng rồi về đúng vị trí ban đầu, ví dụ bạn chạy một vòng sân và dừng ở vạch xuất phát. Quãng đường khác không nhưng độ dịch chuyển bằng không.
- Dương: vật cuối cùng ở phía chiều dương so với vị trí đầu.
4. So sánh độ dịch chuyển và quãng đường
| Tiêu chí | Độ dịch chuyển | Quãng đường |
|---|---|---|
| Loại đại lượng | Vectơ | Vô hướng |
| Giá trị | Dương, âm hoặc bằng 0 | Luôn không âm |
| Phụ thuộc | Vị trí đầu và cuối | Toàn bộ đường đi |
| Quan hệ độ lớn | |d| ≤ s | s ≥ |d| |
Độ lớn của độ dịch chuyển bằng quãng đường chỉ khi vật chuyển động thẳng và không đổi chiều.
5. Loại trừ các phát biểu sai thường gặp
- "Độ dịch chuyển luôn dương": sai, vì có hướng nên có thể âm.
- "Độ dịch chuyển chính là quãng đường": sai, hai đại lượng khác bản chất.
- "Độ dịch chuyển là đại lượng vô hướng": sai, nó là vectơ.
- "Độ dịch chuyển có thể dương, âm hoặc bằng không": đúng khi xét chuyển động thẳng với chiều dương đã chọn.
6. Lỗi sai thường gặp
- Cộng cả các đoạn đường đi và về để tính độ dịch chuyển. Đó mới là quãng đường.
- Quên chọn chiều dương trước khi xét dấu.
- Cho rằng độ dịch chuyển bằng 0 nghĩa là vật đứng yên. Vật vẫn có thể chuyển động rồi quay về vị trí cũ.
7. Bài tập
Bài 1. Xe đi từ x = 2 km đến x = 9 km rồi quay về x = 4 km. Tính quãng đường và độ dịch chuyển.
Giải: s = (9 − 2) + (9 − 4) = 12 km. d = 4 − 2 = +2 km.
Bài 2. Một em bé đi từ nhà đến trường rồi về nhà. Độ dịch chuyển cả ngày bằng bao nhiêu?
Giải: Vị trí đầu và cuối trùng nhau nên d = 0, dù quãng đường đã đi khác không.
Câu hỏi thường gặp
Độ dịch chuyển của một vật là đại lượng cho biết điều gì?
Cho biết độ dài và hướng của sự thay đổi vị trí của vật từ vị trí đầu đến vị trí cuối.
Độ dịch chuyển có thể âm không?
Có. Trong chuyển động thẳng, độ dịch chuyển âm khi vật di chuyển ngược chiều dương đã chọn.
Độ dịch chuyển khác quãng đường ở điểm nào?
Độ dịch chuyển là vectơ, chỉ phụ thuộc vị trí đầu và cuối; quãng đường là đại lượng vô hướng, luôn không âm và phụ thuộc toàn bộ đường đi.
Khi nào độ dịch chuyển bằng không?
Khi vị trí cuối trùng với vị trí đầu, dù vật đã đi một quãng đường khác không.