Công thức tính vận tốc quãng đường thời gian – Bài tập vận dụng

Vận tốc là một đại lượng vật lý mô tả độ nhanh hay chậm của chuyển động, nó là một chương trình học quan trọng của môn Vật Lý lớp 8,10. Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm rõ vận tốc là gì? Công thức tính vận tốc? Để hiểu rõ những vấn đề này, hãy theo dõi bài viết sau đây ngay nhé!

Vận tốc là gì?

Theo định nghĩa, vận tốc là một đại lượng dùng để mô tả mức độ chuyển động nhanh hoặc chậm. Do vậy, vận tốc sẽ được xác định dựa vào quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian. Đại lượng này được biểu diễn theo vectơ. Độ dài của vectơ sẽ cho ta biết được chuyển động đó có tốc độ nhanh hay chậm.

Như vậy, vận tốc chính là một đại lượng hữu hướng. Bạn cần phân biệt được tốc độ, nó là một đại lượng vô hướng đơn thuần được dùng để mô tả tính nhanh hoặc chậm của một chuyển động. Tốc độ chính là độ lớn của vectơ vận tốc. 

Hiểu đơn giản, vận tốc chỉ quãng đường mà vật di chuyển được trong một đơn vị thời gian s. Độ lớn vận tốc cho ta biết được mức độ nhanh hoặc là chậm của chuyển động và nó được tính bằng độ dài của quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian. 

Đơn vị vận tốc

Đơn vị của vận tốc phụ thuộc theo đơn vị độ dài và thời gian. Trong hệ thống đo lường SI, chúng ta có quãng đường được đo bằng mét, thời gian đo theo giây (s). Vì thế ta có đơn vị vận tốc là mét/giây (m/s). 

Bên cạnh đó, vận tốc còn có các đơn vị khác như km/h/. Vì thế, trước khi giải quyết các bài toán liên quan đến vận tốc, bạn cần xem đơn vị của thời gian và quãng đường đã cùng một đơn vị chưa. 

Chú ý: Cách để đổi đơn vị trong vật lý rất đơn giản, bạn chỉ cần ghi nhớ như sau: 1m/s= 3,6 km/h; 1m/s= 3,6 km/h.

Công thức tính vận tốc quãng đường thời gian

Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc sẽ được tính theo công thức sau:

V= S/T.

Trong đó ta có: 

• V: Vận tốc
• S: Quãng đường vật chuyển động được
• T: Thời gian để có thể di chuyển hết quãng đường.

Áp dụng từ công thức tính vận tốc ta có thể dễ dàng tính được 2 đại lượng là quãng đường và thời gian.

Khi biết được vận tốc, thời gian ta sẽ có công thức tính quãng đường: s= v*t.

Khi biết được vận tốc, quãng đường ta sẽ có công thức tính thời gian: t=s/v.

Công thức tính vận tốc vật lý lớp 5, 10 cũng tương tự như trên. 

Vận tốc trung bình là gì? Công thức tính

Vận tốc trung bình là vận tốc của vật bị thay đổi theo thời gian. Trong một khoảng thời gian nhất định đó, vận tốc trung bình chính là thương giữa sự thay đổi vị trí trong thời gian đang xét cùng với khoảng thời gian đó. Công thức tính vận tốc trung bình lớp 8 như sau:

Một số công thức tính vận tốc liên quan khác

Vận tốc góc, công thức tính vận tốc góc

Vận tốc góc chuyển động quanh vật thể được gọi là đại lượng vectơ, dùng để thể hiện mức độ thay đổi theo thời gian hướng của chuyển động và vị trí góc của vật này. Độ lớn vận tốc góc sẽ bằng với tốc độ góc và hướng vectơ vận tốc góc, nó được xác định quy tắc bàn tay phải. 

Công thức tính vận tốc góc là: ω=dθ/dt.

Trong đó, ω chính là kỳ hiệu véc tơ vận tốc góc. 

Vận tốc tức thời là gì?

Vận tốc tức thời chính là đại lượng mô tả sự nhanh hoặc chậm và chiều chuyển động ở một thời điểm nào đó trên quãng đường di chuyển của vật. Nếu vận tốc trung bình cho biết cái nhìn tổng quát về vận tốc của vật trong một khoảng thời gian xác định thì vận tốc tức thời sẽ giúp chúng ta đánh giá cụ thể tại một thời điểm.

Công thức tính vận tốc tức thời ở một thời điểm ta dựa theo vận tốc trung bình trong khoảng thời gian vô cùng nhỏ mà ta tính từ thời điểm đó.

Công thức toán học trên cho ta xác định khoảng thời gian được xét tiến dần đến 0 thì vận tốc trung bình cũng dần tiến đến vận tốc tức thời tại thời điểm t0. Giới hạn này đồng nghĩa đạo hàm của vị trí theo thời gian. Công thức xác định vận tốc tức thời như sau:

Công thức tính vận tốc ngược chiều

Gọi vận tốc là v, quãng đường là s, thời gian là t, ta sẽ có công thức:

v = s : t. 

s = v x t.

t = s : v.

Vận tốc được sử dụng trong các trường hợp nào?

Vận tốc là đơn vị được sử dụng để đo tốc độ nhanh hoặc chậm. Vậy nên nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, hoạt động khác nhau ở trong cuộc sống. Một số trường hợp sử dụng vận tốc điển hình như: Đo lường tốc độ của xe cộ, hoặc tốc độ chạy, tốc độ di chuyển vạn vật trong đời sống…

Vận tốc sẽ phản ảnh được hiệu quả làm việc của các thiết bị, các phương tiện và của cả con người. Vậy nên đại lượng này đang được ứng dụng phổ biến và quen thuộc với nhiều người. 

Bài tập, công thức liên quan đến vận tốc 

Công thức tính vận tốc dòng nước, dòng chảy

Nếu vật chuyển động ngược dòng thì sẽ có thêm lực cản của dòng nước; nếu chuyển động xuôi dòng thì sẽ có thêm vận tốc dòng nước.

Vận tốc xuôi dòng = vận tốc thực của vật + vận tốc dòng nước.

Vận tốc ngược dòng = vận tốc thực của vật – vận tốc dòng nước.

Như vậy tùy theo yêu cầu của từng bài, ta sẽ có công thức tính vận tốc dòng nước khác nhau và phụ thuộc vào chiều chuyển động của vật. Trong đó, 

Vận tốc thực của vật = (vận tốc xuôi dòng + vận tốc ngược dòng)

Vận tốc dòng nước = (vận tốc xuôi dòng – vận tốc ngược dòng) : 2.

Vận tốc xuôi dòng – vận tốc ngược dòng = vận tốc dòng nước x 2.

Công thức tính vận tốc gió trong đường ống

Đối với mỗi tiêu chuẩn, điều kiện và việc thiết kế khác nhau mà có cách tính vận tốc gió khác nhau. Dưới đây là một số cách tính vận tốc gió ở trong đường ống: 

Tính vận tốc gió theo điều kiện đường ống gió

+ Ống gió cấp chính, vận tốc gió sẽ là 11m/s.

+ Vận tốc gió tiêu chuẩn ở trong ống gió hồi là 6m/s.

+ Vận tốc gió tại cửa miệng cấp gió sẽ là 2,5 m/s.

+ Trong đường ống gió mềm cấp, vận tốc gió sẽ là 3,5 m/s.

+ Vận tốc gió theo đường ống gió thải sẽ là 6 m/s.

+ Tại các miệng gió, vận tốc sẽ là 2,5 m/s.

Tính vận tốc gió theo tiêu chuẩn A share

Theo tiêu chuẩn A share, vận tốc gió ở miệng gió hồi và miệng gió cấp tương đương với độ ồn như sau:

+ Đối với miệng gió cấp:

Độ ồn	25	30	35	40	45
Vận tốc gió	1,8 m/s	2,2 m/s	2,5 m/s	2,8 m/s	3,2 m/s

+ Đối với miệng gió hồi

Độ ồn	25	30	35	40	45
Vận tốc gió	2,2 m/s	2,5 m/s	3,0 m/s	3,4 m/s	3,8 m/s

Tính vận tốc gió trong đường ống với mục đích thông gió

+ Vận tốc gió đường ống đối với khói, sương là 10-15 m/s;

+ Vận tốc gió tiêu chuẩn với không khí bình thường là 5-10 m/s;

+ Vận tốc gió trong đường ống với bụi nhẹ như cotton, bông vải từ 2,5-15 m/s;

+ Tiêu chuẩn vận tốc gió đường ống với bụi khô sẽ là từ 15-20 m/s;

+ Vận tốc gió đường ống đối với bụi nặng từ 22-45 m/s hoặc cao hơn.

Công thức tính vận tốc truyền âm

Chúng ta sẽ áp dụng theo công thức tính vận tốc quãng đường thời gian. Cụ thể như sau: v = S/t . Trong đó:

v: Vận tốc truyền âm, có đơn vị m/s.

s: Quãng đường truyền âm, có đơn vị m.

t: Thời gian truyền âm.

Trên đây là toàn bộ kiến thức tổng hợp về vận tốc mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn. Theo đó, bạn có thể vận dụng chúng để xác định các công thức tính vận tốc đường truyền hoặc băng tải.