Tabla de Contenidos
Trong vật lý, tốc độ, khoảng cách và thời gian là ba tham số cơ bản có thể được sử dụng để giải quyết nhiều vấn đề, nếu chúng ta biết cách liên hệ chúng. Khoảng cách là không gian được bao phủ bởi một đối tượng chuyển động hoặc độ dài giữa hai điểm. Chữ d thường được sử dụng trong các công thức và phương trình để xác định khoảng cách. Vận tốc là quãng đường mà vật hoặc người đi được trong một khoảng thời gian nhất định. Thông thường chữ v được sử dụng để xác định tốc độ. Thời gian là khoảng thời gian đo lường hoặc đo lường được trong đó một hành động hoặc quá trình phát triển và nó được xác định bằng chữ ttrong công thức và phương trình. Trong các bài toán liên quan đến quãng đường, vận tốc và thời gian, thời gian được coi là khoảng thời gian cụ thể mà một quãng đường nhất định đi được.
Cách viết các bài toán liên quan đến vận tốc, quãng đường và thời gian
Khi đặt ra một vấn đề liên quan đến tốc độ, khoảng cách và thời gian, sẽ rất hữu ích nếu sắp xếp thông tin thành sơ đồ hoặc đồ thị. Công thức liên quan đến ba tham số này như sau: khoảng cách = tốc độ x thời gian . Và nó được thể hiện bằng các ký hiệu của từng tham số:
d=vt
Có rất nhiều ví dụ thực tế đơn giản mà công thức này có thể được áp dụng. Ví dụ, trong trường hợp một người đi trên một chuyến tàu, nếu biết thời gian người đó đi và vận tốc trung bình của đoàn tàu, bạn có thể dễ dàng tính được quãng đường người đó đi. Và nếu bạn biết thời gian và quãng đường mà hành khách đi máy bay đã đi, tốc độ trung bình của máy bay có thể được tính bằng cách cấu trúc lại công thức trên.
Ví dụ về các vấn đề liên quan đến tốc độ, khoảng cách và thời gian
Nói chung, một vấn đề thuộc loại này đặt câu hỏi về một trong ba tham số, biết hai tham số còn lại và nó được giải bằng một phép tính số học đơn giản thay thế các giá trị trong công thức.
Ví dụ: giả sử một đoàn tàu rời một địa điểm nhất định và di chuyển với tốc độ 50 kilômét một giờ (km/h) (tàu 1). Hai giờ sau, một đoàn tàu khác cũng rời địa điểm đó (tàu 2) đi trên đường liền kề hoặc song song với tàu thứ nhất nhưng đi với vận tốc 100 km/h. Hỏi tàu nhanh hơn sẽ đuổi kịp tàu chậm hơn cách điểm xuất phát bao xa?
Để giải quyết vấn đề, chúng tôi xác định d là khoảng cách tính bằng km mà mỗi đoàn tàu đi được từ điểm xuất phát cho đến khi gặp nhau và t là thời gian để đoàn tàu chậm nhất đi hết quãng đường đó. Nó có thể hữu ích để lập sơ đồ vấn đề để hình dung rõ hơn về nó. Công thức chúng ta sẽ sử dụng là:
quãng đường = vận tốc x thời gian
Khi đặt vấn đề phải chỉ rõ đơn vị của các tham số có thể giải được. Khoảng cách có thể được biểu thị bằng mét hoặc km và thời gian tính bằng giây, phút hoặc giờ. Đơn vị của tốc độ sẽ là tổ hợp của đơn vị quãng đường và thời gian, vì nó được định nghĩa là quãng đường đi được trong một thời gian nhất định; Chúng có thể là mét trên giây (m/s), km trên giờ (km/h) hoặc bất kỳ sự kết hợp nào khác.
Hãy xem cách giải bài toán với phương trình liên hệ giữa tốc độ, khoảng cách và thời gian. Điều kiện nảy sinh là hai đoàn tàu đã đi được một quãng đường như nhau. Quãng đường mỗi đoàn tàu đi được có biểu thức sau:
tàu 1 d=50.t
đoàn tàu 2 d=100.(t – 2 )
Hãy nhớ rằng tàu 2 khởi hành muộn hơn 2 giờ so với tàu 1; do đó, thời gian nó di chuyển bằng thời gian của chuyến tàu 1, mà chúng ta xác định là t , trừ đi 2 giờ.
Theo điều kiện đã nêu là chúng đi cùng một quãng đường, chúng ta có thể đánh đồng cả hai biểu thức
50.t=100.(t – 2 )
và từ phương trình này xóa giá trị của t . Để làm điều này, chúng ta chia cả hai số hạng của đẳng thức cho 50 và khai triển thừa số trong ngoặc đơn, và chúng ta thu được:
t=2t – 4
Tìm giá trị của t ta được thời gian cần thiết để tàu 2 đuổi kịp tàu 1 là 4 giờ. Nếu thay giá trị thời gian này vào biểu thức quãng đường của đoàn tàu 1 thì được rằng cả hai đoàn tàu gặp nhau sau khi đi được 200 km.
Hãy xem xét một ví dụ khác. Một chuyến tàu rời Lima đến Huancayo. Năm giờ sau, một đoàn tàu khác cũng rời đi Huancayo, di chuyển với vận tốc 40 km/h với mục đích đuổi kịp đoàn tàu đầu tiên. Chuyến tàu thứ hai cuối cùng cũng đuổi kịp chuyến thứ nhất sau ba giờ đồng hồ. Vận tốc của đoàn tàu rời đi đầu tiên là bao nhiêu? Vấn đề này tương tự như vấn đề đầu tiên, nhưng cả thông tin có sẵn và những gì bạn muốn tìm hiểu đều khác nhau. Hãy thiết lập các phương trình tương ứng với cả hai đoàn tàu, nhưng bây giờ chúng ta muốn tìm vận tốc v của đoàn tàu 1 và chúng ta coi thời gian t là thời gian đoàn tàu 2 đi, vì đó là một trong các dữ liệu.
đào tạo 1 d=v.(3+5)
tàu 2 d=40.(3 )
Bằng cách đánh đồng cả hai biểu thức vì cả hai đoàn tàu đều đi cùng một quãng đường, thu được rằng
8 . v=120
mà chúng ta thu được, bằng cách chia cả hai vế của đẳng thức cho 8, vận tốc v của đoàn tàu đầu tiên là 15 km/h.
Hãy xem một ví dụ thứ ba, cũng với xe lửa. Một đoàn tàu (tàu 1) rời ga và đi đến đích với vận tốc 65 km/h. Sau đó, một đoàn tàu khác (tàu 2) rời ga đi ngược chiều với đoàn tàu thứ nhất với vận tốc 75 km/h. Sau 14 giờ đoàn tàu thứ nhất đi cách đoàn tàu thứ hai 1960 km. Hỏi đoàn tàu thứ hai đi được bao lâu? Như trong các trường hợp trước, chúng ta hãy lập phương trình tương ứng với cả hai đoàn tàu, nhưng bây giờ ẩn số của chúng ta là thời gian t mà đoàn tàu 2 đã đi.
tàu 1 d=65.(14)
tàu 2 d=75.t
Trong trường hợp này, mối quan hệ giữa cả hai phương trình là tổng quãng đường mỗi đoàn tàu đi được là 1960 km, vì chúng khởi hành ngược chiều nhau. Mối quan hệ này được thể hiện trong phương trình sau:
65.(14) + 75.t = 1960
910 + 75.t = 1960
Trừ 910 từ mỗi số hạng bình đẳng
75.t = 1050
Và chia cả hai số hạng cho 75 ta được thời gian đoàn tàu thứ hai đi bằng 14 giờ bằng chuyến tàu thứ nhất.
