Công thức tính gia tốc và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất

Gia tốc

1. Khái niệm

- Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm của vận tốc và được đo bằng thương số giữa độ biến thiên vận tốc Δv và khoảng thời gian vận tốc biến thiên Δt.

- Vì vận tốc là đại lượng vectơ nên gia tốc cũng là đại lượng vectơ:

+ Chiều của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đều luôn cùng chiều với các vectơ vận tốc.

+ Chiều của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng chậm dần đều luôn ngược chiều với các vectơ vận tốc, gia tốc a có giá trị âm.

2. Công thức

Trong đó:

+ v₀: là vận tốc đầu của vật tại thời điểm t₀ (m/s)

+ v: là vận tốc của vật tại thời điểm t (m/s)

- Trong hệ SI, đơn vị của gia tốc là m/s².

3. Kiến thức mở rộng

- Trong chuyển động thẳng đều không có thay đổi về vận tốc nên a = 0.

- Gia tốc còn được tính theo một số công thức:

+ Khi lấy gốc thời gian ở thời điểm t₀ thì t₀ = 0:

+ Tính a theo công thức liên hệ:

+ Tính a theo công thức quãng đường:

Chú ý:

+ Chuyển động nhanh dần đều: a, v₀ cùng dấu

+ Chuyển động chậm dần đều: a, v₀ trái dấu

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc 72km/h thì vào ga Huế và hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt còn lại 54km/h. Xác định thời gian để tàu tàu còn vận tốc 36km/h kể từ lúc hãm phanh và sau bao lâu thì dừng hẳn.

Lời giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của tàu, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian lúc bắt đầu hãm phanh.

Gia tốc chuyển động của tàu

Mà

Khi dừng lại hẳn thì v₃ = 0

Áp dụng công thức

Câu 2: Một ôtô đang chạy trên đường cao tốc với vận tốc không đổi 72km/h thì người lái xe thấy chướng ngại vật và bắt đầu hãm phanh cho ôtô chạy chậm dần đều .Sau khi chạy được 50m thì vận tốc ôtô còn là 36km/h. Hãy tính gia tốc của ôtô và khoảng thời gian để ôtô chạy thêm được 60m kể từ khi bắt đầu hãm phanh.

Lời giải:

Chọn chiều dương là chiều chuyển động của ô tô, gốc tọa độ tại vị trí hãm phanh, gốc thời gian là lúc hãm phanh.

Ta có

Mà

Áp dụng công thức:

Mặt khác ta có

5. Bài tập tự luyện

Bài 1: Một ô tô đang chạy trên đường cao tốc với vận tốc không đổi 72 km/h thì người lái xe thấy chướng ngại vật và bắt đầu hãm phanh cho ôtô chạy chậm dần đều. Sau khi chạy được 50 m thì vận tốc ô tô còn là 36 km/h. Hãy tính gia tốc của ô tô và khoảng thời gian để ô tô chạy thêm được 60 m kể từ khi bắt đầu hãm phanh.

Bài 2: Một đoàn tàu đang chuyển động với vận tốc 72 km/h thì vào ga Huế và hãm phanh chuyển động chậm dần đều, sau 10 giây đạt còn lại 54 km/h.

a) Xác định thời gian để tàu còn vận tốc 36 km/h kể từ lúc hãm phanh và sau bao lâu thì dừng hẳn.

b) Xác định quãng đường đoàn tàu đi được cho đến lúc dừng lại.

Bài 3: Một xe chuyển động thẳng nhanh dần đều đi trên hai đoạn đường liên tiếp bằng nhau 100 m, lần lượt trong 5 s và 3 s. Tính gia tốc của xe?

Bài 4: Một chiếc ô tô đang chạy với vận tốc 16 m/s và gia tốc a = 2m/s² thì tăng tốc cho đến khi đạt được vận tốc 24 m/s thì bắt đầu giảm tốc độ cho đến khi dừng hẳn. Biết ô tô bắt đầu tăng vận tốc cho đến khi dừng hẳn là 10 s. Hỏi quãng đường của ô tô đã chạy.

Bài 5: Một người đi xe máy đang chuyển động với vận tốc 54 km/h thì nhìn thấy chướng ngại vật thì hãm phanh chuyển động chậm dần đều và dừng lại sau 10 s. Vận tốc của xe máy sau khi hãm phanh được 6 s là bao nhiêu?

Bài 6: Một ô tô đang đi với v = 64,8 km/h bỗng người lái xe thấy có ổ gà trước mắt cách xe 54 m. Người ấy phanh gấp và xe đến ổ gà thì dừng lại. Tính gia tốc và thời gian hãm phanh.

Bài 7: Một ô tô đua hiện đại chạy bằng động cơ phản lực đạt vận tốc rất cao. Một trong những loại đó, sau thời gian xuất phát 2 s sẽ đi được quãng đường 80 m. Tính gia tốc và vận tốc của vật sau 2 s kể từ lúc khởi hành?

Bài 8: Một ô tô bắt đầu chuyển động nhanh dần đều từ A khi đi hết 1 km thứ nhất thì v₁ = 20m/s. Tính vận tốc v của ô tô sau khi đi hết 2 km.

Bài 9: Một người đi xe đạp chuyển động nhanh dần đều đi được S₁ = 24m; S₂ = 64m trong 2 khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau là 4 s. Xác định vận tốc ban đầu và gia tốc của xe đạp?

Bài 10: Một ô tô đang chạy với vận tốc 15 m/s trên đoạn đường thẳng thì người lái xe tăng ga và ô tô chuyển động nhanh dần đều. Sau 10 s xe đạt đến vận tốc 20 m/s .Tính gia tốc và vận tốc của xe ô tô sau 20 s kể từ lúc tăng ga.

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 10 khác:

• Công thức tính gia tốc hướng tâm

• Công thức tính gia tốc trọng trường