Lý thuyết Vật lí 10 Bài 7: Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian

1. Khái niệm chuyển động thẳng đều

Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng và có tốc độ tức thời không đổi trên toàn bộ quãng đường đi.

Trong chuyển động thẳng đều không đổi chiều, độ dịch chuyển $d$ tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động $t$:

2. Phương trình tọa độ của chuyển động thẳng đều

Nếu tại thời điểm ban đầu $t_0 = 0$, vật ở vị trí có tọa độ $x_0$ so với gốc tọa độ $O$, thì tại thời điểm $t$ tọa độ của vật là:

Trong đó:
- $x_0$: Tọa độ ban đầu (ở thời điểm $t = 0$).
- $v$: Vận tốc của vật ($v > 0$ nếu đi cùng chiều dương, $v < 0$ nếu đi ngược chiều dương).
- $x$: Tọa độ của vật tại thời điểm $t$.

Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian biểu diễn sự phụ thuộc của độ dịch chuyển $d$ vào thời gian $t$. Trục hoành biểu diễn thời gian $t$ (trục nằm ngang), trục tung biểu diễn độ dịch chuyển $d$ (trục thẳng đứng).

Vì hàm số $d = v \cdot t$ là hàm bậc nhất theo $t$, nên đồ thị $d - t$ của chuyển động thẳng đều có dạng một đoạn thẳng:

Hệ số góc (độ dốc) của đồ thị $d - t$ chính là vận tốc của chuyển động:

Xét hai điểm bất kì trên đồ thị: $M_1(t_1, d_1)$ và $M_2(t_2, d_2)$:

Trong đó $\alpha$ là góc nghiêng tạo bởi đường đồ thị với trục thời gian $Ot$.

Ý nghĩa của độ dốc:

• Đường đồ thị càng dốc (góc $\alpha$ càng lớn) thì độ lớn vận tốc của vật càng lớn (chuyển động càng nhanh).
• Hai đường đồ thị song song nghĩa là hai vật chuyển động với cùng một vận tốc.
• Giao điểm của hai đường đồ thị trên mặt phẳng tọa độ $d - t$ cho biết thời điểm và vị trí mà hai vật gặp nhau.