Giải SGK Vật Lí 10 (Kết nối tri thức) Bài 4: Độ dịch chuyển và quãng đường đi được

Giải Vật Lí 10 Bài 4: Độ dịch chuyển và quãng đường đi được

Khởi động trang 21 Vật Lí 10: Một ô tô đi tới điểm O của một ngã tư đường có 4 hướng: Đông, Tây, Nam, Bắc với tốc độ không đổi 36 km/h. Nếu ô tô đi tiếp thì sau 10 s:

a) Quãng đường đi tiếp của ô tô là bao nhiêu mét?

b) Vị trí của ô tô ở điểm nào trên hình vẽ?

Lời giải:

Đổi 36 km/h = 10 m/s

a) Quãng đường đi tiếp của ô tô là: s = v.t = 10.10 = 100 m

b) Vì không biết hướng chuyển động của ô tô nên ta không thể xác định được vị trí của ô tô.

Đặt giả thiết:

- Nếu ô tô chuyển động theo hướng Bắc thì vị trí của ô tô ở điểm B.

- Nếu ô tô chuyển động theo hướng Tây thì vị trí của ô tô ở điểm H.

- Nếu ô tô chuyển động theo hướng Nam thì vị trí của ô tô ở điểm E.

- Nếu ô tô chuyển động theo hướng Đông thì vị trí của ô tô ở điểm L.

I. Vị trí của vật chuyển động tại các thời điểm

Câu hỏi trang 22 Vật Lí 10: Hãy dùng bản đồ Việt Nam và hệ tọa độ địa lí, xác định vị trí của thành phố Hải Phòng so với vị trí của Thủ đô Hà Nội.

Lời giải:

Thành phố Hải Phòng cách trung tâm thủ đô Hà Nội 120 km về phía Ðông Đông – Bắc.

Câu hỏi trang 22 Vật Lí 10: Xác định vị trí của vật A trên trục Ox vẽ ở Hình 4.3 tại thời điểm 11 h. Biết vật chuyển động thẳng, mỗi giờ đi được 40 km.

Lời giải:

- Thời gian chuyển động của vật A là: t = t’- t₀ = 11 – 8 = 3 h

- Quãng đường mà vật A đi được là: s = v.t = 40.3 = 120 km

- Vị trí của vật A trên trục Ox vẽ ở Hình 4.3 tại thời điểm 11 h: nằm trên trục Ox cách gốc tọa độ O 120 km.

II. Độ dịch chuyển

Câu hỏi trang 23 Vật Lí 10: Hãy xác định các độ lớn độ dịch chuyển mô tả ở Hình 4.5 trong tọa độ địa lí.

Lời giải:

Các độ dịch chuyển mô tả trên Hình 4.5 là:

d₁ = 200 m (hướng Bắc)

d₂ = 200 m (góc 45^o theo hướng Đông – Bắc)

d₃ = 300 m (hướng Đông)

d₄ = 100 m (hướng Tây)

III. Phân biệt độ dịch chuyển và quãng đường đi được

Hoạt động 1 trang 23 Vật Lí 10: Hãy so sánh độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được của ba chuyển động ở Hình 4.6.

Lời giải:

- Độ dịch chuyển của ba chuyển động này bằng nhau vì điểm đầu và điểm cuối của ba chuyển động này là như nhau.

- Quãng đường đi được của ô tô (3) lớn nhất, rồi đến xe máy (1) và cuối cùng là người đi bộ (2).

Hoạt động 2 trang 23 Vật Lí 10: Theo em, khi nào độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được của một chuyển động bằng nhau?

Lời giải:

Theo em, độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được của một chuyển động bằng nhau khi vật chuyển động thẳng, không đổi chiều.

Câu hỏi trang 24 Vật Lí 10: Bạn A đi xe đạp từ nhà qua trạm xăng, tới siêu thị mua đồ rồi quay về nhà cất đồ, sau đó đi xe đến trường (Hình 4.7).

Chọn hệ tọa độ có gốc là vị trí nhà bạn A, trục Ox trùng với đường đi từ nhà bạn A tới trường.

a) Tính quãng đường đi được và độ dịch chuyển của bạn A khi đi từ trạm xăng tới siêu thị.

b) Tính quãng đường đi được và độ dịch chuyển của bạn A trong cả chuyến đi trên.

Lời giải:

Chọn hệ tọa độ có gốc là vị trí nhà bạn A, trục Ox trùng với đường đi từ nhà bạn A tới trường

a) 

- Quãng đường bạn A đi từ trạm xăng đến siêu thị là: s = 800 – 400 = 400 (m)

- Độ dịch chuyển của bạn A từ trạm xăng đến siêu thị là: d = 800 – 400 = 400 (m)

b) Quãng đường đi được của bạn A trong cả chuyến đi:

- Quãng đường bạn A đi từ nhà đến siêu thị là: 800 m

- Quãng đường bạn A quay về nhà cất đồ là: 800 m

- Quãng đường bạn A đi từ nhà đến trường là: 1200 m

⇒ Quãng đường đi được của bạn A trong cả chuyến đi là: 

s = 800 + 800 + 1200 = 2800 m.

- Điểm đầu xuất phát của bạn A là nhà, điểm cuối của bạn A là trường

⇒ Độ dịch chuyển của bạn A là: d = 1200 m.

Câu hỏi trang 24 Vật Lí 10: Bạn A đi xe đạp từ nhà qua trạm xăng, tới siêu thị mua đồ rồi quay về nhà cất đồ, sau đó đi xe đến trường (Hình 4.7).

Vẽ bảng 4.1 vào vở và ghi kết quả tính được ở câu 1 vào các ô trống thích hợp.

Lời giải:

Bảng 4.1

Câu hỏi trang 24 Vật Lí 10: Bạn A đi xe đạp từ nhà qua trạm xăng, tới siêu thị mua đồ rồi quay về nhà cất đồ, sau đó đi xe đến trường (Hình 4.7).

Hãy dựa vào bảng kết quả trên để kiểm tra dự đoán của em trong câu hỏi 2 cuối trang 23 là đúng hay sai.

Lời giải:

Bảng kết quả trên cho thấy dự đoán của em trong câu hỏi 2 cuối trang 23 là đúng: “Độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được của một chuyển động bằng nhau khi vật chuyển động thẳng, không đổi chiều”.

IV. Tổng hợp độ dịch chuyển

Câu hỏi 1 trang 25 Vật Lí 10: Một người lái ô tô đi thẳng 6 km theo hướng Tây, sau đó rẽ trái đi thẳng theo hướng Nam 4 km rồi quay sang hướng Đông đi 3 km. Xác định quãng đường đi được và độ dịch chuyển của ô tô.

Lời giải:

- Quãng đường đi được của ô tô là: s = AB + BC + CD = 6 + 4 + 3 = 13 km

- Độ dịch chuyển của ô tô là: d = AD = $\sqrt{3^2+4^2}$ = 5km (theo hướng Tây – Nam).

Câu hỏi 2 trang 25 Vật Lí 10: Một người bơi ngang từ bờ bên này sang bờ bên kia của một dòng sông rộng 50 m có dòng chảy theo hướng từ Bắc xuống Nam. Do nước sông chảy mạnh nên khi sang đến bờ bên kia thì người đó đã trôi xuôi theo dòng nước 50 m. Xác định độ dịch chuyển của người đó.

Lời giải:

Độ dịch chuyển của người đó là: 

d = OB = $\sqrt{{50}^2+{50}^2}$ ≈ 70,7m (hướng 45^o Đông – Nam).

Em có thể trang 25 Vật Lí 10: Xác định được vị trí của một địa điểm trên bản đồ.

Lời giải:

- Xác định vị trí xuất phát.

- Xác định vị trí cần đến.

- Nối 2 điểm đó lại với nhau và sử dụng hệ tọa độ địa lí để xác định hướng của điểm cần đến.

Ví dụ: vị trí trường học của em cách nhà em 5 km và có hướng Tây Tây Bắc.

Xem thêm lời giải bài tập SGK Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 2: Các quy tắc an toàn trong phòng thực hành Vật lí

Bài 3: Thực hành tính sai số trong phép đo. Ghi kết quả đo

Bài 5: Tốc độ và vận tốc

Bài 6: Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động

Bài 7: Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian