1. Bài 8. Tốc độ chuyển động

8.1

Gọi \(s\) là quãng đường đi được, \(t\) là thời gian đi hết quãng đường đó, \(t\)là tốc độ chuyển động. Công thức nào sau đây dùng để tính tốc độ chuyển động?

A.v=s.t

B. \(v = \frac{s}{t}\).     

C. \(s = \frac{v}{t}\)

D. \(t = \frac{v}{s}\).

Phương pháp giải:

Biểu thức tính tốc độ: \(v = \frac{s}{t}\)

+) v: tốc độ chuyển động của vật (m/s)

+) s: quãng đường đi được của vật (m)

+) t: thời gian đi được quãng đường s của vật (s)

Lời giải chi tiết:

Chọn B.

8.2

Một đoàn tàu hoả đi từ ga A đến ga B cách nhau 30 km trong 45 phút. Tốc độ của đoàn tàu là

Phương pháp giải:

Biểu thức tính tốc độ: \(v = \frac{s}{t}\)

+) v: tốc độ chuyển động của vật (m/s)

+) s: quãng đường đi được của vật (m)

+) t: thời gian đi được quãng đường s của vật (s)

Đổi đơn vị thời gian: 1 phút = \(\frac{1} {{60}}\)h

Lời giải chi tiết:

Tóm tắt:

s = 30 km

t =  45 phút = \(\frac{{45}} {{60}}h = \frac{3} {4}h\)

v = ?

Lời giải:

Tốc độ của đoàn tàu là:

 \(v = \frac{s}{t}\)= \(\frac{{30}} {{\frac{3}{4}}} = 40\)( km/h)

Chọn B.

Chú ý:

Đơn vị của s là km thì đơn vị của v là km/h và thời gian t là h.

Đơn vị của s là m thì đơn vị của v là m/s và thời gian t là s.

8.3

Một ô tô chuyển động trên đoạn đường đầu với tốc độ 54 km/h trong 20 phút, sau đó tiếp tục chuyển động trên đoạn đường kế tiếp với tốc độ 60 km/h trong 30 phút. Tổng quãng đường ô tô đi được trong 50 phút tính từ lúc bắt đầu chuyển động là

Phương pháp giải:

Biểu thức tính tốc độ: \(v = \frac{s}{t}\)

+) v: tốc độ chuyển động của vật (m/s)

+) s: quãng đường đi được của vật (m)

+) t: thời gian đi được quãng đường s của vật (s)

Đổi đơn vị thời gian: 1 phút = \(\frac{1} {{60}}\)h

Lời giải chi tiết:

Tóm tắt:

\({v_1}\)= 54 km/h

\({t_1}\)= 20 phút = \(\frac{{20}} {{60}}h = \frac{1} {3}h\)

\({v_2}\)= 60 km/h

\({t_2}\)= 30 phút \( = \frac{{30}} {{60}}h = \frac{1} {2}h\)

s =?

Lời giải:

Quãng đường ô tô đi được trong 20 phút đầu là:

\({v_1} = \frac{{{s_1}}}{{{t_1}}} \Rightarrow {s_1} = {v_1}.{t_1} = 54.\frac{1} {3} = 18\) (km)

Quãng đường ô tô đi được trong 30 phút sau là:

\({v_2} = \frac{{{s_2}}}{{{t_2}}} \Rightarrow {s_2} = {v_2}.{t_2} = 60.\frac{1} {2} = 30\)(km)

Tổng quãng đường ô tô đi được trong 50 phút tính từ lúc bắt đầu chuyển động là

s = \({s_1} + {s_2}\)= 18+30 = 48 (km)

Chọn C.

Chú ý:

Đơn vị của s là km thì đơn vị của v là km/h và thời gian t là h.

Đơn vị của s là m thì đơn vị của v là m/s và thời gian t là s.

8.4

Bảng dưới đây cho biết tốc độ mà một số động vật trên cạn có thể đạt tới. Hãy đổi tốc độ của các động vật trong bảng ra đơn vị m/s.

Phương pháp giải:

Đổi tốc độ từ km/h và m/min sang đơn vị chuẩn là m/s

1km/h = \(\frac{1} {{3,6}}\)m/s

1m/phút = \(\frac{1} {{60}}\) m/s

Lời giải chi tiết:

Tốc độ của Thỏ là: 56 km/h =\(\frac{{56}} {{3,6}}m/s \approx 15,56m/s\)

Tốc độ của Sóc là: 19 km/h = \(\frac{{19}} {{3,6}}m/s \approx 5,28m/s\)

Tốc độ của Chuột là: 11 km/h = \(\frac{{11}} {{3,6}}m/s \approx 3,06m/s\)

Tốc độ của Rùa là: 0,27 km/h = \(\frac{{0,27}} {{3,6}}m/s = 0,075m/s\)

Tốc độ của Ốc sên là: 0,05 km/h = \(\frac{{0,05}}{{3,6}}m/s \approx 0,014m/s\)

Vậy:

8.5

Tính tốc độ theo đơn vị m/s trong các trường hợp sau:

a) Một vận động viên thực hiện cuộc thi chạy cự li 100 m trong 10,5 giây.

b) Một con dế mèn chuyển động trên đoạn đường 10 m trong 1 phút 30 giây.

c) Một con ốc sên bò dọc theo bờ tường dài 50 cm trong 30 phút.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính tốc độ: \(v = \frac{s}{t}\)

+) v: tốc độ chuyển động của vật (m/s)

+) s: quãng đường đi được của vật (m)

+) t: thời gian đi được quãng đường s của vật (s)

Đổi đơn vị thời gian: 1 phút = 60 giây

Đổi đơn vị độ dài: 1 m = 100 cm ; 1 cm =\(\frac{1} {{100}}\)m.

Lời giải chi tiết:

Tóm tắt:

a) s = 100 m; t = 10,5 s

b) s = 10 m; t = 1 phút 30 giây = 90 s

c) s = 50 cm=\(\frac{{50}} {{100}}m = 0,5m\); t = 30 phút = 30.60 s= 1800s

Lời giải:

a) Tốc độ của vận động viên là:

\(v = \frac{s}{t} = \frac{{100}} {{10,5}} \approx 9,52\) (m/s)

b) Tốc độ của con dế mèn là:

\(v = \frac{s}{t} = \frac{{10}} {{90}} \approx 0,11\) (m/s)

c) Tốc độ của con ốc sên là:

\(v = \frac{s}{t} = \frac{{0,5}} {{1800}} \approx 0,00028\)(m/s)

8.6

Sắp xếp các tốc độ dưới đây theo thứ tự tăng dần.

-Một vận động viên bơi cự li ngắn với tốc độ 5,2 m/s.

-Một xe đạp đang chuyển động với tốc độ 18 km/h.

-Một xe buýt đang vào bến với tốc độ 250 m/min.

Phương pháp giải:

Đổi tốc độ từ km/h và m/min sang đơn vị chuẩn là m/s

1km/h = \(\frac{1} {{3,6}}\)m/s

1m/min = \(\frac{1} {{60}}\) m/s

Lời giải chi tiết:

-Tốc độ của vận động viên là: 5,2 m/s.

-Tốc độ của xe đạp đang chuyển động là: 18 km/h =\(\frac{{18}} {{3,6}}m/s = 5m/s\)

-Tốc độ của xe buýt đang vào bến là: 250 m/min =\(\frac{{250}} {{60}}m/s \approx 4,17m/s\)

Ta có: 4,17 < 5 < 5,2

Vậy các tốc độ được sắp xếp theo thứ tự tăng dần là: 250 m/min < 18 km/h < 5,2 m/s.

8.7

Một chú rùa chuyển động với tốc độ không đổi 2,51 cm/s, trong lúc chú thỏ đang dừng lại và thong thả gặm cà rốt.

a) Tính từ vị trí thỏ đang dừng lại, xác định khoảng cách giữa rùa và thỏ sau 50 s.

b) Kể từ lúc thỏ dừng lại, cần thời gian bao lâu để rùa có thể đi xa thỏ 140 cm?

Phương pháp giải:

Biểu thức tính tốc độ: \(v = \frac{s}{t}\)

+) v: tốc độ chuyển động của vật (m/s)

+) s: quãng đường đi được của vật (m)

+) t: thời gian đi được quãng đường s của vật (s)

Đổi tốc độ từ cm/s sang đơn vị chuẩn là m/s:

1 cm/s = \(\frac{1} {{100}}\)m/s.

Đổi đơn vị độ dài: 1 m = 100 cm ; 1 cm =\(\frac{1} {{100}}\)m.

Lời giải chi tiết:

Tóm tắt:

v = 2,51 cm/s=\(\frac{{2,51}} {{100}}m/s = 0,0251m/s\)

a) t = 50 s

    s = ?

b) s = 140 cm = 1,4 m

   t = ?

Lời giải:

a) Tính từ vị trí thỏ đang dừng lại, khoảng cách giữa rùa và thỏ sau 50 s là:

\(v = \frac{s}{t}\)\( \Rightarrow s = v.t = \)0,0251.50=1,255 (m)

b) Kể từ lúc thỏ dừng lại, thời gian để rùa có thể đi xa thỏ 140 cm là:

\(v = \frac{s}{t}\) \( \Rightarrow t = \frac{s}{v} = \frac{{1,4}} {{0,0251}} \approx 55,78\) (s)

8.8

Đọc bài viết và thực hiện các yêu cầu bên dưới.

Những cầu thủ chạy nhanh nhất thế giới

Tốc độ chạy là yếu tố vô cùng quan trọng trong bóng đá. Một cầu thủ sở hữu thể lực tốt và tốc độ chạy nhanh có thể tạo ra nhiều bứt phá, tăng khả năng ghi bàn. Tại World Cup 2018, cầu thủ người Bồ Đào Nha, Cristiano Ronaldo tốc độ chạy kỉ lục là 38,6 km/h và hiện đang nắm giữ kỉ lục cầu thủ chạy nhanh nhất thế giới.

Cầu thủ người Pháp, Kylian Mbappe có tốc độ chạy đạt kỉ lục là 38 km/h trong một trận bóng ở World Cup 2018. Cầu thủ người Hà Lan, Arjen Robben đã lập nên kỉ lục mới cho chính mình với tốc độ chạy là 37 km/h, nhờ đó anh đã ghi bàn trong một trận bóng ở World Cup 2014.

a)  Đổi tốc độ chạy của các cầu thủ sang đơn vị m/s.

b) Tính thời gian để Kylian Mbappe có thể chạy hết đoạn đường 105 m trên sân bóng với tốc độ tối đa.

c) Kể tên một số môn thể thao khác, trong đó tốc độ là yếu tố quan trọng để có thể đạt thành tích cao.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính tốc độ: \(v = \frac{s}{t}\)

+) v: tốc độ chuyển động của vật (m/s)

+) s: quãng đường đi được của vật (m)

+) t: thời gian đi được quãng đường s của vật (s)

Đổi tốc độ từ km/h sang đơn vị chuẩn là m/s:

1km/h = \(\frac{1} {{3,6}}\)m/s

Lời giải chi tiết:

a)

-Tốc độ chạy của cầu thủ Cristiano Ronaldo là: \({v_1} = \)38,6 km/h = \(\frac{{38,6}}{{3,6}}m/s \approx 10,72m/s\)

-Tốc độ chạy của cầu thủ Kylian Mbappe là: \({v_2} = \)38 km/h = \(\frac{{38}}{{3,6}}m/s \approx 10,56m/s\)

-Tốc độ chạy của cầu thủ Arjen Robben là: \({v_3} = \)37 km/h = \(\frac{{37}}{{3,6}}m/s \approx 10,28m/s\)

b)  Thời gian để Kylian Mbappe có thể chạy hết đoạn đường 105 m trên sân bóng với tốc độ tối đa là:

\(v = \frac{s}{t}\)\( \Rightarrow t = \frac{s}{v} = \frac{{105}} {{10,56}} \approx 9,94\) (s)

c) Một số môn thể thao khác, trong đó tốc độ là yếu tố quan trọng để có thể đạt thành tích cao là: điền kinh, bơi lội, trượt băng, khúc côn cầu, đi xe đạp, bóng rổ, quần vợt,…

8.9

Một xe tải chạy trên đoạn đường đầu dài 45 km trong 45 phút, sau đó xe tiếp tục chạy thêm 18 km trong 20 phút. Tính tốc độ của xe tải trên mỗi đoạn đường.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính tốc độ: \(v = \frac{s}{t}\)

+) v: tốc độ chuyển động của vật (m/s)

+) s: quãng đường đi được của vật (m)

+) t: thời gian đi được quãng đường s của vật (s)

Đổi đơn vị thời gian: 1 phút = \(\frac{1} {{60}}\)h

Lời giải chi tiết:

Ta có:

\({s_1} = 45km\)

\({t_1}\) = 45 phút = \(\frac{{45}} {{60}}h = 0,75h\)

\({s_2} = 18km\)

\({t_2} = \)20 phút = \(\frac{{20}} {{60}}h = \frac{1}{3}h\)

Tốc độ của xe tải trên đoạn đường đầu là:

\({v_1} = \frac{{{s_1}}}{{{t_1}}} = \frac{{45}} {{0,75}} = 60\) (km/h)

Tốc độ của xe tải trên đoạn đường tiếp theo là:

\(v = \frac{s}{t} = \frac{{18}} {{1/3}} \approx 27,3\) (km/h)

8.10

Một người tập luyện chạy bộ xuất phát lúc 5 giờ 05 phút 01 giây theo hướng từ nhà đến cột đèn và tới chân cột đèn lúc 5 giờ 09 phút 05 giây. Ngay sau đó, từ cột đèn người này chạy theo hướng ngược lại và chạy ngay qua cây bàng bên vệ đường lúc 5 giờ 19 phút 25 giây. Tính tốc độ chạy của người này.

Phương pháp giải:

Biểu thức tính tốc độ: \(v = \frac{s}{t}\)

+) v: tốc độ chuyển động của vật (m/s)

+) s: quãng đường đi được của vật (m)

+) t: thời gian đi được quãng đường s của vật (s)

Đổi đơn vị thời gian: 1 giờ = 3600 s; 1 phút = 60s.

Lời giải chi tiết:

Ta có:

+ Quãng đường người chạy bộ chạy từ 5 giờ 05 phút 01 giây đến 5 giờ 09 phút 05 giây là : 600 – 200 = 400m

+ Quãng đường người chạy bộ chạy từ 5 giờ 09 phút 05 giây đến 5 giờ 19 phút 25 giây là: 1200 – 200 = 1000m

=> Tổng quãng đường người này chạy được là:

400 + 1000 = 1400 (m)

+ Thời gian người này chạy từ nhà đến cột đèn là:

5 giờ 09 phút 05 giây - 5 giờ 05 phút 01 giây = 04 phút 04 giây = 244s

+ Thời gian người này chạy từ cột đèn theo hướng ngược lại và chạy ngay qua cây bàng bên vệ đường là:

5 giờ 19 phút 25 giây - 5 giờ 09 phút 05 giây = 10 phút 20 giây = 620s

=> Tổng thời gian người này chạy là:

224 + 620 = 844 (s)

Tốc độ chạy của người này là:

\(v = \frac{s}{t} = \frac{{1400}} {{844}} \approx 1,66\)(m/s)

Chú ý:

Đơn vị của s là km thì đơn vị của v là km/h và thời gian t là h.

Đơn vị của s là m thì đơn vị của v là m/s và thời gian t là s.