Gia tốc pháp tuyến là gì

Minh Vũ

8 giờ trước

Gia tốc là một đại lượng vật lý được sử dụng khá nhiều trong cuộc sống. Có ứng dụng thực tiễn to lớn đối với con người nói riêng và các công trình nghiên cứu khoa học nói chung. Vậy gia tốc là gì? Trong chương trình lớp 10 có những công thức tính gia tốc nào? Chúng ta cùng tham khảo qua bài viết này nhé?

Gia tốc là gì

Gia tốc là đại lượng thường gặp trong vật lý mô tả sự biến đổi vận tốc theo thời gian. Gia tốc là đại lượng có hướng [giống với vận tốc], hay còn gọi là đại lượng vectơ. Đơn vị của gia tốc thường là độ dài chia cho bình phương thời gian. Đơn vị chuẩn thường được sử dụng là: m/s² [mét trên giây bình]

Bạn đang đọc: Gia tốc là gì? Công thức tính gia tốc

Công thức tính gia tốc tổng quát

Công thức tính gia tốc tổng quát như sau :

trong đó :

là vận tốc tức thời tại một thời điểm t

là vận tốc tại thời điểm :

Phân loại

Một số loại gia tốc thường được gặp trong chương trình vật lý trung học phổ thông đó là :

• Gia tốc tức thời
• Gia tốc trung bình
• Gia tốc pháp tuyến
• Gia tốc tiếp tuyến
• Gia tốc toàn phần
• Gia tốc trọng trường

Gia tốc tức thời

Gia tốc tức thời của vật là màn biểu diễn cho sự biến hóa tốc độ của vật đó trong một khoảng chừng thời hạn vô cùng nhỏ [ tức thời ] .

Công thức: 

Trong đó với :

• v là vận tốc đơn vị m/s
• t là thời gian đơn vị s

Gia tốc trung bình

Gia tốc trung bình của vật trình diễn cho sự đổi khác tốc độ của vật đó trong một khoảng chừng thời hạn nhất định. Gia tốc trung bình là biến thiên của tốc độ được chia cho biến thiên thời gian và có công thức tính như sau :

Trong đó :

• a là gia tốc
• v là vận tốc đơn vị m/s
• t là thời gian đơn vị s.

Gia tốc pháp tuyến

Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho sự đổi khác về phương của tốc độ. Đặc điểm gia tốc pháp tuyến sẽ là :

• Phương vuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo vật
• Chiều luôn hướng về phía lõm của quỹ đạo

Công thức của gia tốc pháp tuyến :

Trong đó :

• v là tốc độ tức thời [m/s]
• R là độ dài bán kính cong [m]

Lưu ý : Trong trường hợp vật hoạt động tròn đều, thì v và R đều là những đại lượng không đổi. Do đó gia tốc pháp tuyến trong trường hợp này là gia tốc hướng tâm và không đổi .

Gia tốc tiếp tuyến

Gia tốc tiếp tuyến là đại lượng miêu tả cho sự đổi khác độ lớn vecto tốc độ. Gia tốc tiếp tuyến có những điểm chú ý quan tâm sau :

• Phương trùng với phương của tiếp tuyến
• Cùng chiều khi chuyển động nhanh dần và ngược chiều khi chuyển động chậm dần.

Công thức gia tốc tiếp tuyến :

Quan hệ giữa gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến : Gia tốc trong chuyển động hình cong gồm có hai phần :

• Gia tốc pháp tuyến – Đặc trưng cho sự thay đổi về phương của vận tốc theo thời gian
• Gia tốc tuyến tuyến – Đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc theo thời gian

Gia tốc toàn phần

Gia tốc toàn phần hiểu đơn thuần là tổng của hai gia tốc là gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến theo vecto .

Gia tốc trọng trường

Gia tốc trọng trường là đại lượng của gia tốc do lực mê hoặc tính năng lên vật. Khi bỏ lỡ ma sát do lực cản không khí, theo nguyên tắc tương tự thì mọi vật đều chịu một gia tốc trong trường mê hoặc là giống nhau so với tâm khối lượng của vật .
Gia tốc trọng trường giống nhau so với mọi vật chất và khối lượng. Gia tốc trọng trường thường do lực hút của tái đất gây nên thường khác nhau tại những điểm và giao động từu : 9.78 – 9.83. Tuy nhiên, trong những bài tập thì người ta thường lấy bằng 10 m / s2 .

Bài tập lý thuyết về gia tốc

Câu 1: Một chiếc xe chuyển động vối vận tốc v. Khẳng định nào sau đây là đúng?

A. Xe chắc như đinh hoạt động thẳng đều với vận tốc là v . B. Quãng đường xe chạy được tỉ lệ thuận với thời hạn hoạt động . C. Tốc độ trung bình trên những quãng đường khác nhau trên đường thẳng AB hoàn toàn có thể là khác nhau .

D. Thời gian chạy tỉ lệ với vận tốc v .

Đáp án chính xác: C. Tốc độ trung bình trên các quãng đường khác nhau trên đường thẳng AB có thể là khác nhau.

Xem thêm: TÌM HIỂU VỀ SỰ KHÁC NHAU GIỮA URI, URL VÀ URN | CO-WELL Asia

Câu 2: Vật chuyển động theo chiều Dương của trục Ox với vận tốc v không đổi. Thì

A. tọa độ của vật luôn có giá trị [ + ] . B. tốc độ của vật luôn có giá tri [ + ] . C. tọa độ và tốc độ của vật luôn có giá trị [ + ] .

D. tọa độ luôn trùng với quãng đường .

Đáp án chính xác: B. vận tốc của vật luôn có giá tri [+].

Câu 3: Xe chuyển động trên quãng đường từ A đến B dài 10km sau đó lập tức quay ngược lại. Thời gian của hành trình này là 20 phút. Tính tốc độ trung bình của xe trong khoảng thời gian trên:

A. 20 km / h . B. 30 km / h . C. 60 km / h .

D. 40 km / h .

Đáp án chính xác: C. 60 km/h.

Câu 4: Đoạn đường dài 40km với vận tốc trung bình 80km/h. Trên đoạn đường 40 km tiếp theo với tốc độ trung bình là 40 km/h. Tìm tốc độ trung bình xe trong cả quãng đường 80km bao nhiêu?

A. 53 km / h . B. 65 km / h . C. 60 km / h .

D. 50 km / h .

Đáp án chính xác: A. 53 km/h.

Lời giải : Thời gian hoạt động trên đoạn đường 80 km của xe là : t = 0,5 + 1 = 1,5 h

Suy ra : Tốc độ trung bình vtb = 80/15 ≈ 53 km / h .

Câu 5: Xe chạy quảng đường 48km hết t giây. Trong 1/4 khoảng thời gian đầu nó chạy với tốc độ trung bình là v1 = 30 km/h. Tìm vận tốc trung bình trong khoảng thời gian còn lại:

A. 56 km / h . B. 50 km / h . C. 52 km / h .

D. 54 km / h .

Đáp án chính xác: D. 54 km/h.

Lời giải :

• Quãng đường xe chạy từ A đến B sẽ là: s = 48t.
• Quãng đường xe chạy trong t/4: s1 = 30.t/4

Tốc độ trung bình trong khoảng chừng thời hạn còn lại là :

Xem thêm: Torrent là gì? Cách sử dụng Torrent như thế nào?

Sau bài viết này, chúng tôi đã cung cấp kiến thức đầy đủ về phần gia tốc như phân loại, định nghĩa và công thức tính gia tốc từng loại. Để làm tốt các bài tập lớn trong chương trình vật lý THPT thì kiến thức về gia tốc là một lưu ý quan trọng, mấu chốt trong nhiều bài toán khác nhau.

Từ khóa ngẫu nhiên

Gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Nó là một trong những đại lượng cơ bản dùng để mô tả chuyển động. Cũng như vận tốc, gia tốc là đại lượng hữu hướng [vector]. Thứ nguyên của gia tốc là độ dài trên bình phương thời gian. Trong hệ đơn vị quốc tế SI, gia tốc có đơn vị là m/s² [mét trên giây bình phương, nghĩa là m/s mỗi giây].

Chuyển động tăng tốc khi vectơ gia tốc cùng chiều với chiều chuyển động; giảm tốc khi vectơ gia tốc ngược chiều với chiều chuyển động, đổi hướng khi véc tơ gia tốc có phương khác với phương chuyển động.

Công thức tính gia tốc tổng quát

Công thức tính gia tốc tổng quát như sau:

Trong đó: 

v là vận tốc tức thời tại điểm t

v0 là vận tốc tức thời tại thời điểm t0

Δt = t – t0 là thời gian vận tốc thay đổi từ v0 sang v

Gia tốc tức thời

Gia tốc tức thời của một vật tại một thời điểm biểu diễn sự thay đổi về vận tốc trong một khoảng thời gian vô cùng nhỏ quanh thời điểm đó chia cho khoảng thời gian vô cùng nhỏ này. Nó có thể được tính theo công thức:      

Trong đó:

a là gia tốc

v là vận tốc đơn vị m/s

t là thời gian đơn vị s.

Gia tốc tức thời, tại một thời điểm, của hàm số thực vận tốc theo thời gian là độ dốc của đường tiếp tuyến của đồ thị hàm số này tại thời điểm đang xét.

Định nghĩa gia tốc trung bình

Gia tốc trung bình là gia tốc trong một khoảng thời gian cụ thể là tỉ số giữa sự thay đổi vận tốc [trong khoảng thời gian đang xét] và khoảng thời gian đó. Nói cách khác, gia tốc trung bình là biến thiên của vận tốc chia cho biến thiên của thời gian, là đạo hàm của vận tốc theo thời gian, và là đạo hàm bậc hai của vị trí chất điểm theo thời gian.

Công thức tính gia tốc trung bình: 

Trong đó:

a là gia tốc

v là vận tốc đơn vị m/s

t là thời gian đơn vị s.

Gia tốc pháp tuyến

Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho sự thay đổi về phương của vận tốc. Đặc điểm gia tốc pháp tuyến sẽ là:

• Phương vuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo vật
• Chiều luôn hướng về phía lõm của quỹ đạo

Công thức của gia tốc pháp tuyến: an = v2 / R

Trong đó:

- v là tốc độ tức thời [m/s]

- R là độ dài bán kính cong [m]

Lưu ý: Trong trường hợp vật chuyển động tròn đều, thì v và R đều là các đại lượng không đổi. Do đó gia tốc pháp tuyến trong trường hợp này là gia tốc hướng tâm và không đổi.

Gia tốc tiếp tuyến

Gia tốc tiếp tuyến là đại lượng mô tả cho sự thay đổi độ lớn vecto vận tốc. Gia tốc tiếp tuyến có các điểm lưu ý sau:

• Phương trùng với phương của tiếp tuyến
• Cùng chiều khi chuyển động nhanh dần và ngược chiều khi chuyển động chậm dần.

Công thức gia tốc tiếp tuyến: at = dv / dt

Quan hệ giữa gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến: Gia tốc trong chuyển động hình cong bao gồm hai phần:

• Gia tốc pháp tuyến - Đặc trưng cho sự thay đổi về phương của vận tốc theo thời gian
• Gia tốc tuyến tuyến - Đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc theo thời gian

Gia tốc toàn phần

Gia tốc toàn phần hiểu đơn giản là tổng của hai gia tốc là gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến theo vecto.

Gia tốc trọng trường

Gia tốc trọng trường là gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên một vật. Bỏ qua ma sát do sức cản không khí, theo nguyên lý tương đương mọi vật nhỏ chịu gia tốc trong một trường hấp dẫn là như nhau đối với tâm của khối lượng.  Điều này là đúng bất kể các vật có khối lượng khác nhau và thành phần của chúng như thế nào.

Tại các điểm khác nhau trên Trái Đất, các vật rơi với một gia tốc nằm trong khoảng 9,78 và 9,83 m/s2 phụ thuộc vào độ cao [và còn do Trái Đất không là khối cầu hoàn hảo cũng như vật chất phân bố không đều bên trong], với giá trị tiêu chuẩn chính xác bằng 9,80665 m/s2. Các vật có mật độ nhỏ không chịu cùng gia tốc như các vật nặng hơn do lực đẩy nổi và sức cản không khí tác động vào.

Page 2

Gia tốc là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi của vận tốc theo thời gian. Nó là một trong những đại lượng cơ bản dùng để mô tả chuyển động. Cũng như vận tốc, gia tốc là đại lượng hữu hướng [vector]. Thứ nguyên của gia tốc là độ dài trên bình phương thời gian. Trong hệ đơn vị quốc tế SI, gia tốc có đơn vị là m/s² [mét trên giây bình phương, nghĩa là m/s mỗi giây].

Chuyển động tăng tốc khi vectơ gia tốc cùng chiều với chiều chuyển động; giảm tốc khi vectơ gia tốc ngược chiều với chiều chuyển động, đổi hướng khi véc tơ gia tốc có phương khác với phương chuyển động.

Công thức tính gia tốc tổng quát

Công thức tính gia tốc tổng quát như sau:

Trong đó: 

v là vận tốc tức thời tại điểm t

v0 là vận tốc tức thời tại thời điểm t0

Δt = t – t0 là thời gian vận tốc thay đổi từ v0 sang v

Gia tốc tức thời

Gia tốc tức thời của một vật tại một thời điểm biểu diễn sự thay đổi về vận tốc trong một khoảng thời gian vô cùng nhỏ quanh thời điểm đó chia cho khoảng thời gian vô cùng nhỏ này. Nó có thể được tính theo công thức:      

Trong đó:

a là gia tốc

v là vận tốc đơn vị m/s

t là thời gian đơn vị s.

Gia tốc tức thời, tại một thời điểm, của hàm số thực vận tốc theo thời gian là độ dốc của đường tiếp tuyến của đồ thị hàm số này tại thời điểm đang xét.

Định nghĩa gia tốc trung bình

Gia tốc trung bình là gia tốc trong một khoảng thời gian cụ thể là tỉ số giữa sự thay đổi vận tốc [trong khoảng thời gian đang xét] và khoảng thời gian đó. Nói cách khác, gia tốc trung bình là biến thiên của vận tốc chia cho biến thiên của thời gian, là đạo hàm của vận tốc theo thời gian, và là đạo hàm bậc hai của vị trí chất điểm theo thời gian.

Công thức tính gia tốc trung bình: 

Trong đó:

a là gia tốc

v là vận tốc đơn vị m/s

t là thời gian đơn vị s.

Gia tốc pháp tuyến

Gia tốc pháp tuyến đặc trưng cho sự thay đổi về phương của vận tốc. Đặc điểm gia tốc pháp tuyến sẽ là:

• Phương vuông góc với tiếp tuyến của quỹ đạo vật
• Chiều luôn hướng về phía lõm của quỹ đạo

Công thức của gia tốc pháp tuyến: an = v2 / R

Trong đó:

- v là tốc độ tức thời [m/s]

- R là độ dài bán kính cong [m]

Lưu ý: Trong trường hợp vật chuyển động tròn đều, thì v và R đều là các đại lượng không đổi. Do đó gia tốc pháp tuyến trong trường hợp này là gia tốc hướng tâm và không đổi.

Gia tốc tiếp tuyến

Gia tốc tiếp tuyến là đại lượng mô tả cho sự thay đổi độ lớn vecto vận tốc. Gia tốc tiếp tuyến có các điểm lưu ý sau:

• Phương trùng với phương của tiếp tuyến
• Cùng chiều khi chuyển động nhanh dần và ngược chiều khi chuyển động chậm dần.

Công thức gia tốc tiếp tuyến: at = dv / dt

Quan hệ giữa gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến: Gia tốc trong chuyển động hình cong bao gồm hai phần:

• Gia tốc pháp tuyến - Đặc trưng cho sự thay đổi về phương của vận tốc theo thời gian
• Gia tốc tuyến tuyến - Đặc trưng cho sự thay đổi về hướng của vận tốc theo thời gian

Gia tốc toàn phần

Gia tốc toàn phần hiểu đơn giản là tổng của hai gia tốc là gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến theo vecto.

Gia tốc trọng trường

Gia tốc trọng trường là gia tốc do lực hấp dẫn tác dụng lên một vật. Bỏ qua ma sát do sức cản không khí, theo nguyên lý tương đương mọi vật nhỏ chịu gia tốc trong một trường hấp dẫn là như nhau đối với tâm của khối lượng.  Điều này là đúng bất kể các vật có khối lượng khác nhau và thành phần của chúng như thế nào.

Tại các điểm khác nhau trên Trái Đất, các vật rơi với một gia tốc nằm trong khoảng 9,78 và 9,83 m/s2 phụ thuộc vào độ cao [và còn do Trái Đất không là khối cầu hoàn hảo cũng như vật chất phân bố không đều bên trong], với giá trị tiêu chuẩn chính xác bằng 9,80665 m/s2. Các vật có mật độ nhỏ không chịu cùng gia tốc như các vật nặng hơn do lực đẩy nổi và sức cản không khí tác động vào.