Công Thức Tính Vận Tốc Trong Vật Lý Và Toán Học

Tốc độ là khái niệm dùng để chỉ độ nhanh của vật thể nhất định khi di chuyển một chiều. Trong lĩnh vực toán học, tốc độ được hiểu là sự thay đổi vị trí của vật thể theo thời gian. Tùy vào từng trường hợp, bạn cần áp dụng công thức tính vận tốc phù hợp để xác định được tốc độ chính xác. 

Công thức tính vận tốc

Trong vật lý, công thức tính vận tốc cơ bản được xác định như sau:

Trong đó:

• S: Độ dài của quãng đường cần di chuyển.
• T: Thời gian di chuyển hết quãng đường.
• V: Tốc độ của chuyển động.

Ví dụ: 

Anh A cần di chuyển bằng oto từ Hà Nội đến Thanh Hóa với khoảng cách 300km. Thời gian trung bình để đến nơi là 3 tiếng. Vậy vận tốc ô tô cần di chuyển là: 300 / 3 = 100 km/ giờ

Công thức tính vận tốc trung bình

Bạn cần hiểu rằng, trong quá trình di chuyển, vật thể không thể giữ nguyên vận tốc tuyệt đối. Do đó, thay vì xác định từng vận tốc khác nhau, mọi người sẽ quy đổi về vận tốc trung bình.

Vận tốc trung bình được hiểu là chuyển động của vật thể trên quãng đường được tính bằng độ dài chia cho thời gian để đi hết quãng đường đó.

Công thức tính vận tốc trung bình được áp dụng như sau:

Trong đó:

• Vtb: Vận tốc trung bình
• s1, s2, s3… : Quãng đường cần di chuyển.
• t1, t2, t3: Thời gian di chuyển hết quãng đường s1, s2, s3… tương xứng

Để xác định t, bạn áp dụng công thức sau:

Trong đó: v1, v2, v3: Vận tốc di chuyển trên quãng đường s1, s2, s3

Ví dụ: 

Anh A di chuyển trên đoạn đường sau:

• s1 = 50km; t1 = 1 giờ
• s2 = 80km; t2 = 1,5 giờ
• s3 = 100km; t3 = 2 giờ

Vậy vận tốc trung bình của anh A là: (50 + 80 + 100) / (1 + 1,5 +2) = 57,5 km/h

Công thức tính vận tốc tức thời

Vận tốc tức thời là khái niệm được dùng để chỉ sự nhanh chậm và chiều chuyển động của vật thể trong thời điểm nhất định. Để tính được vận tốc tức thời tại thời điểm cụ thể, cần xác định vận tốc trung bình tương ứng với những khoảng thời gian nhỏ ở từng thời điểm:

Công thức tính vận tốc trung bình ở khoảng thời điểm nhỏ:

Công thức tính vận tốc tức thời:

Trong đó:

• v: Vector vận tốc tức thời.
• r: Vector vị trí tương tự như hàm số của thời gian.
• t: Thời gian để di chuyển hết quãng đường.

Cộng vận tốc ở cơ học

Phép cộng vận tốc ở cơ học được sử dụng trong trường hợp chuyển thông số vận tốc sang hệ quy chiếu khác. Công thức vận tốc khá đơn giản, tương tự như phép cộng vector thông thường như sau:

Giải thích khái niệm:

• vAB:  Vận tốc A tới B
• vAC: Vận tốc A tới C
• vCB: Vận tốc C tới B

Công thức tính vận tốc được chia thành nhiều dạng khác nhau bao gồm: vận tốc cơ bản, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời… Do đó, khi giải các bài tập liên quan đến vận tốc, bạn cần xác định rõ yêu cầu và ứng dụng công thức chuẩn xác, tránh nhầm lẫn.

Xem thêm:

Nhân chia trước, cộng trừ sau – Công Thức Toán Học cần ghi nhớ