Chuyển động cơ học là gì? Tổng hợp kiến thức về chuyển động cơ học

Chuyển động cơ học là gì? Chuyển động cơ học là một chuyên đề quan trọng trong vật lý 8. Để giúp các em học lý giỏi hơn, bài viết này Admin sẽ cung cấp trọn bộ kiến thức lý thuyết quan trọng về chuyển động cơ học. Đọc ngay để bỏ túi thông tin bổ ích các em nhé!

Sự thay đổi vị trí của một vật theo thời gian so với vật khác gọi là chuyển động cơ học. Hay chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của vật so với vật mốc theo thời gian.

Khái niệm chuyển động cơ học là gì?

Để giúp các em hiểu rõ hơn về khái niệm chuyển động cơ học là gì? Admin sẽ lấy ví dụ đơn giản để các em dễ hình dung như sau:

Một chiếc xe tải chuyển động cơ học so với cây đèn tín hiệu giao thông (vật làm mốc). Ngược lại, cột đèn tín hiệu giao thông đứng yên so với vật mốc là chiếc xe tải chuyển động.

Một vật được coi là đứng yên vị trí của nó theo thời gian không thay đổi so với vật khác. Cách để giúp các em xác định một vật là chuyển động hay đứng yên như thế nào?

Cách xác định 1 vật chuyển động hay đứng yên

Thông qua mắt trường, các em cũng có thể dễ dàng phân biệt được đâu là vật đứng yên và đâu là vật chuyển động trong cuộc sống thực tế. Tuy nhiên, trong vật lý các em không thể dùng mắt thường để chứng minh một vật là chuyển động hay đứng yên được.

Muốn nhận biết một vật là chuyển động hay đứng yên trong vật lý, các em sẽ phải dựa vào trị của vật đó so với một vật được chọn làm mốc. Vì vậy, điều đầu tiên trong xác định vật đứng yên hay chuyển động, các em phải chọn được một vật để làm mốc.

Các vật được chọn để làm mốc nên gắn liền với Trái đất, các em cũng có thể lấy mốc là Trái đất luôn cũng được. Nhưng thường sẽ lấy mốc là các vật đứng yên như: Cây cối, nhà trường, biển hiệu, biển báo giao thông,... Tuy nhiên, với một số trường hợp trong vật lý sẽ có một số bài tập được ra vật làm mốc là vật đang chuyển động. Các em cần xác định đúng vật làm mốc mới có thể đưa ra nhận định về sự chuyển động của vật một cách chính xác nhất.

Nếu một vật thay đổi vị trí theo thời gian so với mốc thì các em sẽ xác định được vật đó đang chuyển động.
Nếu một vật không hề có sự thay đổi vị trí theo thời gian so với mốc thì đó là vật đang đứng yên.

Theo đó, vị trí của một vật thay đổi theo thời gian so với vật khác được chọn làm mốc thì đó chính là chuyển động cơ học.

Tàu chạy ngoài biển là chuyển động cơ học so với trái đất.
Một người đang đi trên đường là chuyển động cơ học so với vật làm mốc là ngôi nhà ven đường.

Quỹ đạo chuyển động của một vật sẽ được nó vạch ra trong quá trình chuyển động. Vì vậy sẽ có nhiều dạng chuyển động khác nhau. Các dạng chuyển động thường gặp như:

Các dạng chuyển động cơ học thường gặp

Chuyển động thẳng: Đây là dạng chuyển động có quỹ đạo chuyển động là đường thẳng. Chẳng hạn như một quả táo rơi xuống từ tầng 15.
Chuyển động cong: Đây là dạng chuyển động có quỹ đạo chuyển động là một đường cong. Chẳng hạn như nén một chiếc boomerang nó sẽ tạo một chuyển động cong, sau đó quay lại vị trí ban đầu.
Chuyển động tròn: Đây là dạng chuyển động có quỹ đạo chuyển động là đường tròn. Chẳng hạn như cánh quạt quay, bánh xe máy,...

Mỗi một dạng quỹ đạo chuyển động sẽ có công thức tính khác nhau. Vì vậy, khi giải bài tập, các em cần lưu ý nhận biết đúng dạng chuyển động để áp dụng chuẩn xác công thức nhé!

Đứng yên hay chuyển động chỉ là sự tương đối. Bởi một vật có thể chuyển động so với vật này nhưng so với vật khác nó lại đứng yên. Vì vậy, vật đứng yên hay chuyển động còn phụ thuộc vào vật được chọn làm mốc. Đây là một các dạng bài tập khó và phức tạp mà các em sẽ gặp. Muốn giải với dạng bài này, các em cần chọn đúng vật làm mốc để có thể xác định vật chuyển động cơ học và tính toán chính xác nhất.

Tính tương đối của chuyển động và đứng yên là gì?

Ví dụ:

“Trong trường hợp một xe khách đang chạy và một ngôi nhà bên đường. Ta chọn ngôi nhà làm mốc thì xe khách sẽ là vật chuyển động cơ học so với ngồi nhà. Nhưng trong trường hợp, vẫn xe khách đang chạy, nhưng các em đem so sánh với một người ngồi trên xe khách. Khi đó nếu các em chọn người ngồi trên xe khách làm mốc thì xe khách đứng yên so với người ngồi trên xe khách.”

Vì vậy, việc lựa chọn vật làm mốc rất quan trọng trong việc xác chuyển động cơ học. Một vật có thể chuyển động so với vật này nhưng lại đứng yên so với vật khác. Đó chính là tính tương đối mà các em cần biết và phải hiểu khi học về chuyển động cơ học.

Thứ nhất, để giải bài toán về chuyển động cơ học các em phải xác định được vật làm mốc và vật chuyển động. Muốn biết vật chuyển động hay đứng yên, các em cần xem xét đến vị trí của chúng. Chẳng hạn cho một vật A và B, lấy vật B làm mốc thì:

Vật A chuyển động cơ học so với vật B khi vị trí của vật A thay đổi theo thời gian so với vật B.

Vật A đứng yên so với vật B khi vị trí của vật A không có sự thay đổi theo thời gian với vật B.

Thứ hai, muốn chứng minh được một vật là chuyển động hay đứng yên mang tính tương đối. Các em sẽ phải lấy 3 vật để so sánh. Chẳng hạn vật A, B và C khi đó vật A chuyển động với vật B nhưng lại đứng yên với vật C.
Thứ ba, xác định vật đứng yên khi vị trí của vật so với vật được chọn làm mốc không thay đổi theo thời gian. Nếu vật có vị trí không thay đổi so với vật được chọn làm mốc thì vật đó đứng yên.
Thứ tư, muốn xác định một vật chuyển động các em cần dựa vào vị trí của vật so với vật được chọn làm móc theo thời gian. Theo thời gian nếu vật có sự thay đổi vị trí so với vật được chọn làm mốc thì vật đó chuyển động cơ học.

Bên cạnh những kiến thức được Admin chia sẻ trong bài viết trên, còn có những câu hỏi khác được các em gửi về có liên quan đến chuyển động cơ học. Admin đã tổng hợp những câu hỏi hữu ích nhất và giải đáp chi tiết dưới đây:

Khi nào một vật được coi là đứng yên?

Một vật được coi là đứng yên khi vị trí của nó không hề có bất kỳ sự thay đổi nào theo thời gian so với vật được chọn làm mốc.

Chất điểm là gì?

Một vật được gọi là chất điểm hay khối điểm là khi kích thước hoặc khối lượng của vật đó rất nhỏ và nhỏ hơn rất nhiều so với độ dài đoạn đường đi được. Chất điểm trong vật lý khác hoàn toàn so với điểm trong toán học, bởi chất điểm còn gắn liền với các tính chất vật lý và nó có cả khối lượng riêng lớn vô hạn.

Chất điểm là gì?

Lưu ý: Một vật sẽ được coi là chất điểm khi khối lượng của vật đó tập trung tại chất điểm đó.

Để hiểu hơn về chất điểm, các em sẽ xem ví dụ sau:

“Khi các bạn lái một chiếc ô tô có trọng lượng khoảng 3 tấn, nhưng đem nó so với cả một quãng đường cực lớn từ Hà Nội vào TP Hồ Chí Minh thì lại vô cùng nhỏ. Khi đó, các em có thể coi ô tô chính là một chất điểm của quãng đường từ Hà Nội đi vào TP Hồ Chí Minh.”

Quỹ đạo là gì?

Quỹ đạo là một đường chuyển động nhất định được tạo nên từ tập hợp của tất cả các vị trí khác nhau của một chất điểm chuyển động. Ví dụ như:

“Các hành tinh trong hệ mặt trời sẽ chuyển động theo quỹ đạo hình elip xung quanh Mặt Trời.”

Công thức tính vận tốc là gì?

Vận tốc là quãng đường đi được trong khoảng đơn vị thời gian nhất định. Công thức tính vận tốc trung bình cho chuyển động thẳng đều như sau:

V = s/t (s là quãng đường vật đi được và t là thời gian vật đi hết quãng đường đó)

Dựa vào công thức vận tốc, tùy thuộc vào các đại lượng được đề bài đưa ra mà các em còn có thể tích quãng đường và thời gian bằng 2 công thức sau:

Tính quãng đường: s = v.t
Tính thời gian: t = s/v

Hệ quy chiếu là gì?

Hệ quy chiếu được xác định bằng hệ tọa độ gắn với vật mốc, đồng hồ và gốc thời gian. Trong chuyển động cơ học, hệ quy chiếu sẽ bao gồm:

Một vật được chọn làm mốc và một hệ tọa độ gắn với vật làm mốc đó
Mốc thời gian và một đồng hồ chuyển động

Trong nhiều bài toán cơ học, khi nhắc đến hệ quy chiếu người ta thường đề cập nhiều đến vật làm mốc, hệ tọa độ và mốc thời gian chứ không hề nhắc đến đồng hồ.

Bài viết trên không chỉ giúp các em hiểu chuyển động cơ học là gì? Mà còn cung cấp đầy đủ các kiến thức lý thuyết về chuyển động cơ học để các em nắm được. Hy vọng thông tin trong bài sẽ giúp các em học vật lý giỏi hơn và giải bài tập về chuyển động cơ học hiệu quả.