Trả lời nhanh
Tính chất của vận tốc mà tốc độ không có là: có phương và chiều xác định (là đại lượng vectơ). Tốc độ chỉ là đại lượng vô hướng, cho biết chuyển động nhanh hay chậm. Vì vậy, khi gặp phương án nói về “hướng”, “phương, chiều” hoặc “có thể bằng 0 dù vật vẫn chuyển động”, đó là tính chất riêng của vận tốc.
Cách làm bài: hỏi một câu duy nhất
Với dạng câu hỏi này, bạn chỉ cần tự hỏi: “Tính chất này có liên quan đến hướng chuyển động không?” Nếu có, đó là của vận tốc. Nếu tính chất chỉ nói về độ lớn (nhanh hay chậm, đơn vị m/s, km/h, luôn không âm), thì tốc độ cũng có.
Đề gốc của câu này có thể xuất hiện với các phương án khác nhau tùy từng đề. Vì vậy bài viết không cố định A, B, C, D mà đưa ra tiêu chí để bạn tự chọn đúng ở mọi phiên bản.
Phân biệt tốc độ và vận tốc
| Tiêu chí | Tốc độ | Vận tốc |
|---|---|---|
| Loại đại lượng | Vô hướng | Vectơ |
| Phương, chiều | Không có | Có (cùng hướng với độ dịch chuyển) |
| Trung bình tính bằng | Quãng đường : thời gian | Độ dịch chuyển : thời gian |
| Giá trị | Luôn dương khi vật đang chuyển động | Độ lớn không âm; trong chuyển động thẳng, giá trị đại số có thể âm |
| Có thể bằng 0 khi vật vẫn chuyển động? | Không (trung bình) | Có (nếu vật quay về vị trí đầu) |
| Đơn vị | m/s, km/h | m/s, km/h (giống nhau) |
Công thức cần nhớ
- Tốc độ trung bình: vtb = s / t (s là quãng đường đi được).
- Vận tốc trung bình: vtb = d / t (d là độ dịch chuyển, tức vectơ nối vị trí đầu và vị trí cuối).
Quãng đường là đại lượng vô hướng và cộng dồn theo thời gian. Độ dịch chuyển là vectơ và chỉ phụ thuộc vị trí đầu, vị trí cuối.
Ví dụ minh họa
Một bạn chạy đúng một vòng sân 400 m hết 80 s rồi về lại điểm xuất phát (ví dụ tự đặt).
- Tốc độ trung bình = 400 / 80 = 5 m/s.
- Độ dịch chuyển = 0 (vị trí đầu trùng vị trí cuối) nên vận tốc trung bình = 0.
Cùng một chuyển động nhưng hai đại lượng cho kết quả khác nhau. Chính “hướng” làm nên sự khác biệt này.
Loại trừ các phương án thường gặp
- “Có đơn vị là m/s”: sai, vì tốc độ cũng đo bằng m/s.
- “Cho biết mức độ nhanh, chậm của chuyển động”: sai, đây là ý nghĩa của tốc độ (độ lớn vận tốc cũng có ý nghĩa này).
- “Được tính bằng thương số giữa quãng đường và thời gian”: sai, đây là cách tính tốc độ trung bình.
- “Có phương và chiều xác định / là đại lượng vectơ”: đúng, chỉ vận tốc mới có.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm “độ lớn của vận tốc” với “tốc độ” rồi cho rằng hai đại lượng giống hệt nhau. Độ lớn vận tốc tức thời bằng tốc độ tức thời, nhưng với giá trị trung bình thì khác nhau nếu đường đi không thẳng hoặc có đổi chiều.
- Dùng quãng đường thay cho độ dịch chuyển khi tính vận tốc trung bình.
- Cho rằng vận tốc “âm” nghĩa là chậm. Dấu âm chỉ nói vật đi ngược chiều dương đã chọn.
Mẹo nhớ: vận tốc = tốc độ + hướng.
Bài luyện tập
Bài 1. Một xe đi 30 m về phía đông trong 10 s, sau đó đi 40 m về phía bắc trong 10 s. Tính tốc độ trung bình và độ lớn vận tốc trung bình trong cả quá trình.
Đáp án: Quãng đường s = 30 + 40 = 70 m, thời gian 20 s nên tốc độ trung bình = 70 / 20 = 3,5 m/s. Độ dịch chuyển d = √(30² + 40²) = 50 m, nên độ lớn vận tốc trung bình = 50 / 20 = 2,5 m/s, hướng đông bắc (lệch khỏi hướng đông khoảng 53° về phía bắc).
Bài 2. Đúng hay sai: “Một vật chuyển động có tốc độ trung bình khác 0 thì vận tốc trung bình cũng khác 0.”
Đáp án: Sai. Nếu vật quay về vị trí ban đầu thì độ dịch chuyển bằng 0, vận tốc trung bình bằng 0 dù tốc độ trung bình khác 0.
Bài 3. Một vật chuyển động thẳng, chọn chiều dương hướng sang phải. Vận tốc của vật là −4 m/s. Tốc độ của vật là bao nhiêu và vật đi về phía nào?
Đáp án: Tốc độ là 4 m/s; dấu âm cho biết vật đi sang trái (ngược chiều dương).
Câu hỏi thường gặp
Tính chất nào sau đây là của vận tốc không phải của tốc độ?
Vận tốc có phương và chiều xác định, là đại lượng vectơ. Tốc độ chỉ có độ lớn, là đại lượng vô hướng.
Vận tốc trung bình khác tốc độ trung bình ở điểm nào?
Tốc độ trung bình bằng quãng đường chia thời gian. Vận tốc trung bình bằng độ dịch chuyển chia thời gian, nên có hướng và có thể bằng 0 khi vật về vị trí đầu.
Đơn vị của vận tốc và tốc độ có khác nhau không?
Không. Cả hai đều dùng m/s hoặc km/h, nên đơn vị không phải tính chất để phân biệt chúng.
Vận tốc âm có nghĩa là gì?
Trong chuyển động thẳng, vận tốc âm nghĩa là vật chuyển động ngược chiều dương đã chọn. Nó không có nghĩa là vật chuyển động chậm.