Lý thuyết Bài tập tính quãng đường, độ dịch chuyển, tốc độ trung bình, vận tốc trung bình

- Tốc độ trung bình là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động và được đo bằng thương số giữa quãng đường đi được và khoảng thời gian để đi hết quãng đường đó.

Bước 1: Xác định quãng đường đi được.

Bước 2: Xác định thời gian đi hết quãng đường đó.

Bước 3: Sử dụng công thức tốc độ trung bình: \({v_{tb}} = \frac{s}{t}\).

Mở rộng: Sử dụng công thức tính tốc độ trung bình: \({v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{{s_1} + {s_2} + ... + {s_n}}}{{{t_1} + {t_2} + ... + {t_n}}}\)

- Vận tốc trung bình được xác định bằng thương số của độ dịch chuyển và khoảng thời gian thực hiện độ dịch chuyển ấy, vận tốc là một đại lượng vectơ.

Bước 1: Xác định độ dịch chuyển của vật.

Bước 2: Xác định thời gian thực hiện độ dịch chuyển trên.

Bước 3: Sử dụng công thức tính vận tốc trung bình: \[v = \frac{{\Delta d}}{{\Delta t}}\].

Chú ý:

- Quãng đường là độ dài quỹ đạo chuyển động của vật.

- Độ dịch chuyển là khoảng cách mà vật di chuyển theo một hướng xác định, độ dịch chuyển là một đại lượng vectơ.

Ví dụ 1: Với tốc độ trung bình 24 km/h, người đi xe đạp sẽ đi được bao nhiêu ki lô mét trong 75 phút?

A. 30 km.

B. 24 km.

C. 75 km.

D. 20 km.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Quãng đường \[s = v.t = 24.\frac{{75}}{{60}} = 30\,km\]

Ví dụ 2: Một máy bay trong 2,5 giờ bay được 1,6.10³ km. Tìm tốc độ trung bình của máy bay.

A. 640 m/h.

B. 640 m/s.

C. 640 km/h.

D. 640 km/s.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Tốc độ trung bình: \[v = \frac{s}{t} = \frac{{1,{{6.10}^3}}}{{2,5}} = 640\,km/h\]

Ví dụ 3: Hai anh em bơi trong bể bơi thiếu niên có chiều dài 25 m. Hai anh em xuất phát từ đầu bể bơi đến cuối bể bơi thì người em dừng lại nghỉ, còn người anh quay lại bơi tiếp về đầu bể mới nghỉ. Quãng đường bơi được và độ dịch chuyển của hai anh em.

A. \({d_{em}} =  - 25m;{d_{anh}} = 0;{s_{em}} = 25m;{s_{anh}} = 50m\).

B. \({d_{em}} = 0m;{d_{anh}} = 25;{s_{em}} = 25m;{s_{anh}} = 50m\).

C. \({d_{em}} = 25m;{d_{anh}} = 25;{s_{em}} = 50m;{s_{anh}} = 25m\).

D. \({d_{em}} = 25m;{d_{anh}} = 0;{s_{em}} = 25m;{s_{anh}} = 50m\).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Người em: chuyển động thẳng, không đổi chiều.

Người anh: chuyển động thẳng, có đổi chiều quay lại vị trí xuất phát.

\( \Rightarrow {d_{em}} = 25m;{d_{anh}} = 0;{s_{em}} = 25m;{s_{anh}} = 50m\).

Sử dụng dữ kiện dưới đây để trả lời cho ví dụ 4, 5:

Một ô tô chạy từ địa điểm A đến địa điểm B với vận tốc 40 km/h. Sau đó ô tô quay trở về A với tốc độ 60 km/h. Giả sử ô tô luôn chuyển động thẳng đều.

Ví dụ 4: Tính tốc độ trung bình của ô tô trên cả đoạn đường đi và về.

A. 48 m/s.

B. 48 km/h.

C. 50 km/h.

D. 50 m/s.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Tốc độ trung bình trên cả đoạn đường đi và về:

\[{v_{tb}} = \frac{{2AB}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{2AB}}{{\frac{{AB}}{{{v_1}}} + \frac{{AB}}{{{v_2}}}}} = \frac{{2{v_1}.{v_2}}}{{{v_1} + {v_2}}} = 48\,km/h\]

Ví dụ 5: Tính vận tốc trung bình của ô tô trên cả đoạn đường đi và về.

A. 48 km/h.

B. 50 km/h

C. 0 km/h.

D. 60 km/h.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Vận tốc trung bình trên cả đoạn đường đi và về:

\[{v_{tb}} = \frac{d}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{0}{{{t_1} + {t_2}}} = 0\,km/h\]