Công thức tính vận tốc góc?

Đáp án chi tiết, giải thích dễ hiểu nhất cho câu hỏi: “Công thức tính vận tốc góc?” cùng với kiến thức tham khảo do Top lời giải biên soạn là tài liệu cực hay và bổ ích giúp các bạn học sinh ôn tập và tích luỹ thêm kiến thức bộ môn Vật lí 10

Công thức tính vận tốc góc?

- Vận tốc góc của chuyển động quay của vật thể là đại lượng véc tơ thể hiện mức độ thay đổi theo thời gian vị trí góc của vật và hướng của sự chuyển động này. Độ lớn của vận tốc góc bằng tốc độ góc và hướng của véc tơ vận tốc góc được xác định theo quy ước (ví dụ như quy tắc bàn tay phải).

- Vận tốc góc được xác định bằng công thức: ω = dφ/dt

- Trong đó:

+ ω là tốc độ góc

+ dφ/dt là đạo hàm của góc quay θ sau thời gian t

Kiến thức tham khảo về vận tốc

1. Vận tốc là gì?

- Vận tốc của một vật là tốc độ thay đổi vị trí của nó đối với hệ quy chiếu và là một hàm của thời gian. Vận tốc ở đây được hiểu là vận tốc dài hay vận tốc tuyến tính, phân biệt với vận tốc góc. Vận tốc tương đương với đặc điểm kỹ thuật về tốc độ và hướng chuyển động của một đối tượng (ví dụ: 60 km/h về phía bắc). Vận tốc là một khái niệm cơ bản trong động học, một nhánh của cơ học cổ điển mô tả chuyển động của các vật thể.

- Vận tốc là một đại lượng vectơ vật lý; cả độ lớn và hướng đều cần thiết để xác định nó. Giá trị tuyệt đối vô hướng (độ lớn) của vận tốc được gọi là tốc độ, là một đơn vị dẫn xuất nhất quán mà đại lượng của nó được đo trong SI (hệ mét) dưới dạng mét trên giây (m/s) hoặc là đơn vị cơ sở SI của (m⋅s - 1). Ví dụ: "5 mét trên giây" là một đại lượng vô hướng, trong khi "5 mét trên giây về phía đông" là một vectơ. Nếu có sự thay đổi về tốc độ, hướng hoặc cả hai thì vật có vận tốc thay đổi và được cho là đang trải qua một gia tốc.

2. Đơn vị của vận tốc

- Đơn vị của vận tốc phụ thuộc vào đơn vị của độ dài và đơn vị của thời gian.

- Trong SI, quãng đường được đo bằng mét (m), thời gian đo bằng giây (s) thì đơn vị vật lý của vận tốc sẽ là m/s. Ngoài ra, tốc độ còn có những đơn vị khác như km/h. Trước khi giải quyết các bài toán về vận tốc, bạn cần phải xem các  đơn vị của thời gian, quãng đường đã cùng 1 đơn vị chưa, nếu chưa hãy đổi đơn vị vận tốc trước khi thực hiện tính toán.

- Cách đổi đơn vị trong vật lý tương đối đơn giản, đó là:

1m/s= 3,6 km/h

1km/h= 0,28 m/s

- Độ lớn của vận tốc thường được đo bằng tốc kế.

3. Công thức tính vận tốc

- Vận tốc quãng đường thời gian được tính như sau: v = s/t

- Trong đó ta có:

+ v: là kí hiệu của vận tốc (m/s, km/h)

+ s: là độ dài quãng đường đi được (m, km)

+ t: là khoảng thời gian đi hết quãng đường đó (s, h)

- Ta đọc công thức trên như sau: vận tốc bằng quãng đường chia thời gian

- Từ công thức tính vận tốc ta có thể suy ra được công thức tính thời gian và quãng đường như sau:

- Công thức tính thời gian: t = s/v (quãng đường và vận tốc được biết trước)

- Công thức tính quãng đường: s = v*t (vận tốc và quãng đường được biết trước)

4. Vận tốc tức thời

- Vận tốc tức thời là sự mô tả mức độ nhanh chậm và chiều chuyển động tại một thời điểm xác định trên đường đi của vật. Nếu vận tốc trung bình cho ta một cái nhìn tổng quát về vận tốc của vật trong một khoảng thời gian xác định thì vận tốc tức thời cho ta một cái nhìn cụ thể, tại một thời điểm.

- Để tính vận tốc tức thời tại một thời điểm ta xét vận tốc trung bình trong khoảng thời gian vô cùng nhỏ tính từ thời điểm đó.

- Phương trình toán học trên cho biết: khi khoảng thời gian được xét tiến dần đến 0 thì vận tốc trung bình tiến dần đến vận tốc tức thời (tại thời điểm t0). Giới hạn này đồng nghĩa với đạo hàm của vị trí theo thời gian. Từ đó, vận tốc tức thời được định nghĩa như sau:

- Trong đó:

+ v : vectơ vận tốc tức thời

+ r : vectơ vị trí như một hàm số của thời gian

+ t : thời gian

- Diễn đạt bằng lời: Vận tốc tức thời là đạo hàm của vị trí theo thời gian.

5. Tính tương đối của vận tốc

- Vận tốc của cùng một chuyển động có thể có những giá trị khác nhau đối với những quan sát viên khác nhau. Do đó, vận tốc có tính tương đối. Ví dụ, một vật chuyển động (có vận tốc khác không) so với vật khác nhưng lại đứng yên (có vận tốc bằng không) so với chính mình.

- Để đo giá trị của vận tốc, người ta gắn với mỗi quan sát viên nói trên một hệ trục tọa độ để xác định vị trí trong không gian và một đồng hồ để xác định thời gian. Hệ trục tọa độ và đồng hồ được gọi là hệ quy chiếu. Các quan sát viên khác nhau có thể có hệ quy chiếu khác nhau và quan sát thấy các vận tốc khác nhau của cùng một vật thể đang chuyển động. Như vậy, vận tốc của chuyển động phụ thuộc vào hệ quy chiếu tại đó vị trí và thời gian được ghi nhận.

6. Ứng dụng của vận tốc

Để đo độ lớn của vận tốc, người ta dùng tốc kế. Thiết bị này được áp dụng vào cuộc sống thực tế rất nhiều, ví dụ như máy bắn tốc độ của công an giao thông…