a. Mô tả chuyển động của chú chó :
- Từ giây thứ 0 đến giây thứ 2: chuyển động thẳng đều với vận tốc 1 m/s.
- Từ giây thứ 2 đến giây thứ 4: chuyển động thẳng nhanh dần đều từ 1 m/s đến 3 m/s.
- Từ giây thứ 4 đến giây thứ 7: chuyển động chậm dần đều từ 3 m/s về 0 m/s.
- Từ giây thứ 7 đến giây thứ 8: đứng yên.
- Từ giây thứ 8 đến giây thứ 9: chuyển động thẳng nhanh dần đều theo chiều ngược lại (theo chiều âm).
- Từ giây thứ 9 đến giây thứ 10: chuyển động thẳng đều theo chiều âm với vận tốc 1m/s
b) Tính quãng đường và độ dịch chuyển bằng đồ thị
| Thời gian | Sau 2 giây: | Sau 4 giây: | Sau 7 giây: | Sau 10 giây |
| Quãng đường | $s_{1}$ = 1.2 = 2m | $s_{2} = s_{1}$ + $\frac{1}{2}$.(1 + 3).2 = 6m | $s_{3} = s_{2}$ + $\frac{1}{2}$.3.3 = 10,5m | $s_{4} = s_{3}$ + $\frac{1}{2}$.1.1 + 1.1 = 12m |
| Độ dịch chuyển | $d_{1}$ = 1.2 = 2m | $d_{2} = d_{1}$ + $\frac{1}{2}$.(1 + 3).2 = 6m | $d_{3} = d_{2}$ + $\frac{1}{2}$.3.3 = 10,5m | $d_{4} = d_{3}$ + $\frac{1}{2}$.(-1).1 + (-1).1 = 9m |
Tính quãng đường và độ dịch chuyển bằng công thức:
(1) Sau 2 giây:
- Độ dịch chuyển: $d_{1} = v_{0}.t_{1}$ = 1.2 = 2m
- Vật chuyển động thẳng không đổi chiều nên quãng đường bằng độ dịch chuyển: $s_{1} = d_{1}$ = 2m
(2) Sau 4 giây:
- Gia tốc tính từ giây thứ 2 đến giây thứ 4: $a_{1}=\frac{v_{2}-v_{1}}{4-2}$= $\frac{3-1}{4-2}$= 1 $m/s^{2}$
- Độ dịch chuyển $d_{2}= d_{1}+ v_{1}.t_{2}+\frac{1}{2}.a_{1}.t_{2}^{2}= 2+ 1.2+\frac{1}{2}.1.2^{2}=6 m$
- Và quãng đường đi được chính bằng độ dịch chuyển do trong thời gian này vật chuyển động thẳng , cùng chiều.
(3) Sau 7s:
Gia tốc ( từ giây thứ 4 đến giây thứ 7 ) : $a_{2}=\frac{v_{3}-v_{2}}{t_{3}-t_{2}}=\frac{0-3}{7-4}$ = -1$m/s^{2}$
- Độ dịch chuyển $d_{3}= d_{2}+ v_{2}.t_{3}+\frac{1}{2}.a_{2}.t_{3}^{2}= 6+ 3.3 +\frac{1}{2}.(-1).3^{2}=10,5 m$
- Trong khoảng thời gian này, quãng đường đi được chính bằng độ dịch chuyển do vật chuyển động thẳng , cùng chiều
(4) Sau 10s.
Từ giây thứ 7 đến 8 , vật đứng yên nên quãng đường = độ dịch chuyển = 0
Từ giây thứ 8 đến 9 , vật chuyển động theo chiều âm
- Gia tốc trong khoảng thời gian này là : $a_{3}=\frac{v_{5}-v_{4}}{t_{5}-t_{4}}=\frac{-1-0}{9-8}$ = -1$m/s^{2}$
- Độ dịch chuyển : $d_{4}= v_{4}.t_{5}+\frac{1}{2}.a_{3}.t_{5}^{2}= 0.1+\frac{1}{2}.(-1).1^{2}=- 0,5 m$
- Quãng đường đi được là 0,5m
Từ giây thứ 9 đến thứ 10, vật chuyển động thẳng đều nên gia tốc bằng 0
- Độ dịch chuyển :$d_{5}= v_{5}.t_{6} $= (-1).1= - 1m
- Quãng đường đi được là 1m
=> Như vậy:
Độ dịch chuyển sau 10 s là : d= $d_{3}+d_{4}+ d_{5} $= 10,5-0,5-1 = 9m
Quãng đường đi được sau 10 s là: s = $s_{3}+s_{4}+ s_{5} $ = 10,5+0,5+1= 12m