Dạng bài: Xác định vận tốc tuyệt đối, vận tốc tương đối, vận tốc kéo theo
Bước 1: Xác định các hệ quy chiếu
- Hệ quy chiếu đứng yên là hệ quy chiếu gắn với vật đứng yên.
- Hệ quy chiếu chuyển động là hệ quy chiếu gắn với vật có vật khác chuyển động trong nó.
Bước 2: Gọi tên các vật
Số 1: vật chuyển động
Số 2: hệ quy chiếu chuyển động
Số 3: hệ quy chiếu đứng yên
Bước 3: Xác định các đại lượng \[{v_{13}};{v_{12}};{v_{23}}\]
\[{v_{13}}\]: vận tốc tuyệt đối
\[{v_{12}}\]: vận tốc tương đối
\[{v_{23}}\]: vận tốc kéo theo
Bước 4: Vận dụng công thức cộng vận tốc
\[\overrightarrow {{v_{13}}} = \overrightarrow {{v_{12}}} + \overrightarrow {{v_{23}}} \]
+ Khi cùng chiều: \[{v_{13}} = {v_{12}} + {v_{23}}\]
+ Khi ngược chiều: \[{v_{13}} = {v_{12}} - {v_{23}}\]
Quãng đường: \[s = {v_{13}}.t\]
Bài tập ví dụ: Hai xe máy của A và B cùng chuyển động trên đoạn đường cao tốc, thẳng với vận tốc vA = 45 km/h, vB = 65 km/h. Xác định vận tốc tương đối [độ lớn và hướng] của A so với B.
a] Hai xe chuyển động cùng chiều
b] Hai xe chuyển động ngược chiều
Hướng dẫn giải
Gọi số 1: A; số 2: B; số 3: mặt đường
Suy ra:
v12: là vận tốc của A đối với B
v13: là vận tốc của A đối với mặt đường
v23: là vận tốc của B đối với mặt đường
a] Khi hai xe chuyển động cùng chiều: \[{v_{13}} = {v_{12}} + {v_{23}} \\\Rightarrow {v_{12}} = {v_{13}} - {v_{23}} = 45 - 65 = - 20km/h\]
suy ra: hướng của \[\overrightarrow {{v_{12}}} \] ngược lại với hướng chuyển động của hai xe. Độ lớn là 20 km/h
b] Khi hai xe chuyển động ngược chiều: \[{v_{13}} = {v_{12}} - {v_{23}} \\\Rightarrow {v_{12}} = {v_{13}} + {v_{23}} = 45 + 65 = 110km/h\]
suy ra: hướng của \[\overrightarrow {{v_{12}}} \] theo hướng của xe A. Độ lớn là 110 km/h.