Bài 6. Tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng vận tốc

Bài 6 : TÍNH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG.
CÔNG THỨC CỘNG VẬN TỐC

I. Tính tương đối của chuyển động.
1. Tính tương đối của quỹ đạo.
Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ qui chiếu khác nhau thì khác nhau. Quỹ đạo có tính tương đối
2. Tính tương đối của vận tốc.
Vận tốc của vật chuyển động đối với các hệ qui chiếu khác nhau thì khác nhau. Vận tốc có tính tương đối
II. Công thức cộng vận tốc.
1. Hệ qui chiếu đứng yên và hệ qui chiếu chuyển động.
Hệ qui chiếu gắn với vật đứng yên gọi là hệ qui chiếu đứng yên.
Hệ qui chiếu gắn với vật vật chuyển động gọi là hệ qui chiếu chuyển động.
2. Công thức cộng vận tốc.
Công thức cộng vận tốc:

Trong đó:
*
vận tốc tuyệt đối ( vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu đứng yên)
*
vận tốc tương đối ( vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động)
*
vận tốc kéo theo ( vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu đứng yên)
Trường hợp
cùng phương, cùng chiều

Về độ lớn:

Về hướng:
cùng hướng với
và

Trường hợp
cùng phương, ngược chiều

Về độ lớn:

Về hướng:
cùng hướng với
khi


cùng hướng với
khi


Các dạng bài tập có hướng dẫn
Các dạng bài tập.
Dạng 1: Xác định vận tốc tương đối, tuyệt đối, kéo theo.
Cách giải
Gọi tên các đại lượng: số 1: vật chuyển động
số 2: hệ quy chiếu chuyển động
số 3: hệ quy chiếu đứng yên
Xác định các đại lượng: v13 ; v12 ; v23
Vận dụng công thức cộng vận tốc:

Khi cùng chiều: v13 = v12 + v23
Khi ngược chiều: v13 = v12 – v23
Quãng đường:

Bài 1: Hai xe máy của Nam và An cùng chuyển động trên đoạn đường cao tốc, thẳng với vận tốc vN = 45km/h, vA= 65km/h. Xác định vận tốc tương đối (độ lớn và hướng ) của Nam so với An.
a. Hai xe chuyển động cùng chiều. b. Hai xe chuyển động ngược chiều
Hướng dẫn giải:
Gọi v12 là vận tốc của Nam đối với An
v13 là vận tốc của Nam đối với mặt đường
v23 là vận tốc của An đối với mặt đường
a. Khi chuyển động cùng chiều: v13 = v12 + v23
v12 = -20km/h
Hướng:
ngược lại với hướng chuyển động của 2 xe.
Độ lớn: là 20km/h
b. Khi chuyển động ngược chiều: v13 = v12 - v23
v12 = 110km/h
Hướng:
theo hướng của xe Nam
Độ lớn: là 110km/h
Bài 2: Lúc trời không gió, một máy bay từ địa điểm M đến N theo 1 đường thẳng với v = 120km/s mất thời gian 2 giờ. Khi bay trở lại, gặp gió nên bay mất thời gian 2 giờ 20 phút. Xác định vận tốc gió đối với mặt đất.
Hướng dẫn giải:
Gọi số 1: máy bay ; số 2 là gió ; số 3 là mặt đất
Khi máy bay bay từ M đến N lúc không gío: v23 = 0
v13 = 120m/s
v12 = 120m/s
Khi bay từ N đến M ngược gió
= 102,9m/s
Mà v13’ = v12 – v23
v23 = v12 – v13 = 17,1 m/s
Bài 3: Một canô đi xuôi dòng nước từ A đến B mất 4 giờ, còn nếu đi ngược dòng nước từ B đến A mất 5 giờ. Biết vận tốc của dòng nước so với bờ sông là 4 km/h. Tính vận tốc của canô so với dòng nước và tính quãng đường AB.
Hướng dẫn giải:
Gọi v12 là vận tốc của canô so với dòng nước: SAB = v13.t1 = ( v12 + v23 ).4
Khi đi ngược dòng: v13 = v12 – v23
SAB = v13.t2 = ( v12 – v23 ).5
Quãng đường không đổi:
( v12 + v23 ).4 = ( v12 – v23 ).5
v12 = 36km/h
SAB = 160km
Bài 4: Một chiếc thuyền chuyển động ngược chiều dòng nước với v = 7,5 km/h đối với dòng nước. Vận tốc chảy của dòng nước đối với bờ sông là 2,1 km/h. Vận tốc của thuyền đối với bờ sông là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
v13 = v12 – v23 = 7,5 – 2,1 = 5