A. Tóm tắt lý thuyết
I. Tính tương đối của chuyển động
. Hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau. Quỹ đạo có tính tương đối.
. Vận tốc của chuyển động đối với các hệ quy chiếu khác nhau thì khác nhau. Vận tốc có tính tương đối.
II. Công thức cộng vận tốc
\[\overrightarrow{{{v}_{1,3}}}=\overrightarrow{{{v}_{1,2}}}+\overrightarrow{{{v}_{2,3}}}\]Trong đó số 1 ứng vói vật chuyển động, số 2 ứng với hệ quy chiếu chuyển động, số 3 ứng với hệ quy chiếu đứng yên.
Ta có vận tốc tuyệt đối bằng tổng véc tơ vận tốc tương đối và vận tốc kéo theo.
Vận tốc tuyệt đối là vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu đứng yên; vận tốc tương đối là vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu chuyển động; vận tốc kéo theo là vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu đứng yên.
v1,3 = v1,2 + v2,3
|v1,3| = |v1,2| + |v2,3|
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu 1: SGK trang 37:
Nêu một ví dụ về tính tương đối của quỹ đạo chuyển động.
Hướng dẫn giải
Ví dụ: trong chuyển động của cái van xe đạp
Đối với người bên đường: van xe đạp chuyển động theo quỹ đạo cong.
Đối với người đi xe sẽ thấy van xe chuyển động theo quỹ đạo tròn.
Câu 2: SGK trang 37:
Nêu một ví dụ về tính tương đối của vận tốc của chuyển động.
Hướng dẫn giải
Trong một chiếc xe bus, đối với cột mốc bên đường, hành khách trong xe chuyển động với vận tốc cùng với vận tốc của xe bus. Đối với xe, hành khách đứng yên.
Câu 3: SGK trang 37:
Trình bày công thức cộng vận tốc trong các trường hợp chuyển động cùng phương, cùng chiều (cùng phương và ngược chiều).
Hướng dẫn giải
Công vận tốc trong trường hợp các chuyển động cùng phương, cùng chiều (cùng phương và ngược chiều): \[\overrightarrow{{{v}_{1,3}}}=\overrightarrow{{{v}_{1,2}}}+\overrightarrow{{{v}_{2,3}}}\]
Câu 4: SGK trang 37, 38:
Chọn câu khẳng định đúng.
Đứng ở Trái Đất, ta sẽ thấy
A. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Mặt trăng quay quanh Trái Đất.
B. Mặt Trời và Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất.
C. Mặt Trời đứng yên, Trái Đất và Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời.
D. Trái Đất đứng yên, Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án D.
Câu 5: SGK trang 38:
Một chiếc thuyền buồm chạy ngược dòng sông, sau 1 giờ đi được 10 km. Một khúc gỗ trôi theo dòng sông, sau 1 phút trôi được 100/3 (m). Vận tốc của thuyền buồm so với nước bằng bao nhiêu?
A. 8 km/h.
B. 10 km/h.
C. 12 km/h.
D. Một đáp số khác.
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án C.
Giải thích:
Vận tốc của nước so với bờ chính là vận tốc của khúc gỗ: vnb =\[\frac{100}{3}\]: 60 = \[\frac{5}{9}\](m/s).
Vận tốc của thuyền so với bờ là: vtb = 10.103 : 3600 = \[\frac{25}{9}\](m/s)
Vận tốc của thuyền so với nước là: vtn = vtb + vnb = \[\frac{25}{9}\]+ \[\frac{5}{9}\] = \[\frac{10}{3}\](m/s) = 12 (km/h).
Câu 6: SGK trang 38:
Một hành khách ngồi trong toa tàu H, nhìn qua cửa sổ thấy toa tàu N bên cạnh và gạch lát sân ga đểu chuyển động như nhau hỏi toa nào đang chạy?
A. Tàu H đứng yên, tàu N chạy.
B. Tàu H chạy, tàu N đứng yên.
C. Cả hai đểu chạy.
D. Các câu A, B, C đều không đúng.
Hướng dẫn giải
Chọn đáp án B.
Câu 7: SGK trang 38:
Một ô tô A chạy đều trên một đường thẳng với vận tốc 40 km/h. Một ô tô B đuổi theo ô tô A với vận tốc 60 km/h. Xác định vận tốc của ô tô B đối với ô tô A và của ô tô A đối với ô tô B.
Hướng dẫn giải
Chọn vật 3 là đất, vật 2 là oto A, vật 1 là ô tô B.
Áp dụng công thức cộng vận tốc, vận tốc của B so với A là:
Do hai xe chạy cùng chiều, nên chiếu các vecto vận tốc lên phương chuyển động.
v12 = v13 – v23 = 60 – 40 = 20 km/h.
Vận tốc của A so với B là: v21 = v23 – v31 = 40 – 60 = -20 km/h.
Câu 8: SGK trang 38:
A ngồi trên một toa tàu chuyển động với vận tốc 15 km/h đang rời ga. B ngồi trên một toa tàu khác chuyển động với vận tốc 10 km/h đang đi ngược chiều vào ga. Hai đường tàu song song với nhau. Tính vận tốc của B đối với A.
Hướng dẫn giải
Chọn đất là vật 3, B là vật 2, A là vật 1.
Vận tốc của B đối với A là:
Hai tàu chuyển động ngược chiều: v21 = -v12 = - (v13 + v23) = - (15 + 10) = - 25 km/h.