Gia tốc là gì? Phân loại gia tốc, giải bài tập về gia tốc!

Khả năng nhận diện chiều xoay của điện thoại chính là nhờ cảm biến gia tốc. Khi hiểu rõ gia tốc là gì? Có những loại gia tốc nào? Chúng ta sẽ phát hiện có rất nhiều ứng dụng xung quanh cuộc sống chúng ta có liên quan đến gia tốc. Một đại lượng ai trong chúng ta cũng từng được học xuyên suốt trong môn Vật lý. 

Khái niệm gia tốc là gì?

Theo định nghĩa, gia tốc là đại lượng vô cùng quan trọng đặc trưng cho sự thay đổi vận tốc theo thời gian. Kiến thức liên quan đến gia tốc chúng ta sẽ được học xuyên suốt trong chương trình Vật lý ở trường học. 

gia tốc
Gia tốc là đại lượng vec tơ có chiều, có hướng và có độ lớn

Tương tự như vận tốc, gia tốc là đại lượng có hướng hay còn được gọi là một đại lượng vectơ. Tức là, gia tốc có cả độ lớn và hướng. Hướng gia tốc được xác định bởi hướng của lực mà tác dụng lên vật đó. Trong trường hợp đối tượng dịch chuyển dần thì giá trị gia tốc là một số âm. 

Đơn vị của gia tốc là gì?

Theo hệ thống đo lường quốc tế, quy ước của gia tốc là “a”, đơn vị đó là m/s2 (mét/ giây bình phương). Thông qua gia tốc giúp tính toán đo được tốc độ thay đổi của vận tốc. Từ đó biết được vật thể đó có sự thay đổi vận tốc là nhanh hay chậm. 

gia tốc là gì
Khả năng xoay quay màn hình của điện thoại ứng dụng nhờ cảm biến gia tốc

Công thức tính gia tốc trong chuyển động thẳng đều

Trong chuyển động thẳng đều không đổi chiều,  công thức tính toán gia tốc như sau: 

gia tốc trọng trường
Trong đó:

  • v0: Vận tốc tức thời tại thời điểm là t0
  • v1: là vận tốc tại một thời điểm là t1
  • t0, t1: Thời gian tại các thời điểm vo, v1
  • Δv = v1 – v0: Sự biến thiên vận tốc của vật
  • Δt = t1 – t0: Sự biến thiên thay đổi thời gian từ v1 đến vo. 

Có mấy loại gia tốc? Cách phân loại

Trong Vật lý, các nhà khoa học đã phân tích và chia gia tốc thành các loại như sau: 

Gia tốc tức thời

Gia tốc tức thời là gia tốc được sử dụng biểu diễn cho sự thay đổi vật tốc của một vật nào đó trong  một khoảng thời gian vô cùng nhỏ. Gia tốc tức thời được biểu hiện, tính toán qua công thức cụ thể sau:

gia tốc tiếp tuyến

Trong đó:

  • v: Vận tốc, đơn vị đo là m/s (mét/giây)
  • t: Thời gian, đơn vị đo là s (giây)

Gia tốc trung bình là gì?

Trong một khoảng thời gian xác định, gia tốc trung bình là tỉ số giữa sự thay đổi của vận tốc ở khoảng thời gian đó. Hiểu đơn giản, gia tốc trung bình một vật là sự biến thiên vận tốc chia cho sự biến thiên thời gian. Công thức tính toán gia tốc trung bình như sau: 

gia tốc góc

Trong đó:

  • atb: Gia tốc trung bình
  • v: Vận tốc của vật tại thời điểm là t
  • v0: Vận tốc của vật tại thời điểm là t0
  • Δv: Sự biến thiên của vận tốc
  • Δt: Thời gian để vận tốc v0 chuyển thành vận tốc v

Gia tốc hướng tâm là gì

Gia tốc hướng tâm xuất hiện trong chuyển động trên quỹ đạo cong. Xét trong hệ quy chiếu quán tính gắn vật chuyển động thì gia tốc hướng tâm sẽ cân bằng gia tốc ly tâm được gây ra do lực quán tính có trong hệ quy chiếu. Theo đó, gia tốc hướng tâm luôn có hướng vào tâm cong quỹ đạo. Đồng thời độ lớn gia tốc hướng tâm bằng độ lớn của gia tốc ly tâm.

Công thức biểu hiện, tính toán gia tốc hướng tâm như sau: 

aht = v2/R  hoặc  aht = w2.R

Trong đó:

  • w2: Tốc độ góc
  • v: Vận tốc tức thời
  • R: Độ dài bán kính của đường cong
  • aht: Gia tốc hướng tâm,  đơn vị m/s2.

Gia tốc toàn phần là gì?

Như tên gọi, gia tốc toàn phần là tổng của hai gia tốc pháp tuyến và gia tốc tiếp tuyến theo đại lượng vectơ. Công thức gia tốc toàn phần như sau: 

gia tốc pháp tuyến

Trong đó: 

  • atp: Gia tốc toàn phần
  • at: Gia tốc tiếp tuyến
  • an: Gia tốc pháp tuyến

Gia tốc pháp tuyến là gì? 

Gia tốc pháp tuyến đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi phương của vận tốc. Trong đó, phương gia tốc pháp tuyến vuông góc tiếp tuyến của quỹ đạo vật. Còn chiều gia tốc pháp tuyến sẽ hướng theo phía lõm của quỹ đạo. Công thức biểu hiện tính toán gia tốc pháp tuyến như sau:

gia tốc pháp tuyến là gì

Trong đó:

  • an: Gia tốc pháp tuyến
  • v: Vận tốc tức thời, đơn vị đo m/s
  • R: Độ dài bán kính cong, đơn vị m

Khái niệm gia tốc tiếp tuyến là gì? 

Đây là loại gia tốc để đại lượng mô tả sự thay đổi độ lớn vectơ vận tốc. Đặc điểm của gia tốc tiếp tuyến là phương trùng với phương tiếp tuyến. Chiều gia tốc tiếp tuyến ngược chiều vật trong chuyển động chậm dần. Công thức biểu hiện tính toán gia tốc tiếp tuyến như sau:

gia tốc là gì

Khái niệm gia tốc trọng trường là gì?

Gia tốc trọng trường là gia tốc chịu tác dụng bởi lực hấp dẫn lên vật. Trong trường hợp bỏ qua lực cản không khí thì mọi vật đều sẽ chịu một gia tốc trọng trường giồng tâm khối lượng vật theo nguyên lý tương đương. 

Vậy nên gia tốc trọng trường mọi vật với mọi khối lượng luôn luôn giống nhau. Thông thường loại gia tốc này thường do lực hút trái đất gây nên. Gia tốc trọng trường dao động trong khoảng 9.78 – 9.83. Tuy nhiên khi tính toán nó thường được làm tròn bằng 10 m/s2.

Một số bài tập trắc nghiệm về gia tốc

Gia tốc là kiến thức trọng tâm trong chương trình Vật lý mà các bạn học sinh cần nắm vững. Để hiểu hơn về gia tốc là gì? Các bạn có thể tham khảo qua một số câu hỏi trắc nghiệm liên quan kèm theo đáp án như sau:

Câu 1: Xe chuyển động trên quãng đường có chiều dài 40km, vận tốc trung bình 80km/h. Xe tiếp tục đi thêm trên đoạn đường 40km tiếp theo có tốc độ trung bình 40km/h. Xác định tốc độ trung bình của xe trong cả quãng đường dài 80km đó.

  1. 53 km/h.
  2. 60 km/h.
  3. 56 km/h.
  4. 45 km/h.

Đáp án: A. 53 km/h.

Câu 2: Xe chạy trên quãng đường có chiều 48km hết thời gian là t giây. Trong 1/4 khoảng thời gian đầu xe chạy theo tốc độ trung bình là v1 = 30 km/h. Xác định vận tốc trung bình của xe đi trong khoảng thời gian còn lại:

  1. 54 km/h.
  2. 59 km/h.
  3. 55 km/h.
  4. 56 km/h

Đáp án: 1. 54 km/h

 Câu 3: Một chiếc xe chuyển động có vận tốc là v. Khẳng định nào dưới đây là đúng?

  1. Xe chắc chắn chuyển động thẳng đều theo tốc độ v.
  2. Quãng đường xe đó chạy được tỉ lệ thuận thời gian xe chuyển động.
  3. Thời gian xe chạy tỉ lệ với tốc độ v.
  4. Tốc độ trung bình trên các quãng đường khác nhau trên đường thẳng AB có thể khác nhau.

Đáp án: 4

Câu 4: Vật chuyển động theo chiều dương trục Ox có vận tốc không đổi là v. Ta sẽ có:

  1. Tọa độ vật luôn có giá trị dương (+).
  2. Vận tốc vật luôn có giá trị dương (+).
  3. Tọa độ, vận tốc của vật luôn mang giá trị dương (+).
  4. Tọa độ sẽ luôn trùng quãng đường.

Đáp án: 2

Câu 5: Xe chuyển động trên quãng đường AB dài 10km. Sau đó xe lập tức quay ngược lại. Thời gian hành trình này được tính là 20 phút. Xác định tốc độ trung bình xe trong khoảng thời gian trên:

  1. 60 km/h.
  2. 40 km/h.
  3. 30 km/h.
  4. 55 km/h.

Đáp án: 1

Như vậy, với những thông tin qua bài viết chắc hẳn bạn đọc đã hiểu hơn về gia tốc, các loại gia tốc. Cũng như một số bài tập trắc nghiệm xoay quanh gia tốc đúng không nào. Mong rằng, bài chia sẻ là những kiến thức hữu ích bạn đang cần đến. 

About Phạm Xuân Thanh

Tôi là Phạm Xuân Thanh – Tôi đã có kinh nghiệm hơn 3 năm review đánh giá về các loại máy móc công nghiệp, thiết bị vệ sinh công nghiệp, cách chăm sóc xe hơi. Tôi hy vọng những kiến thức mà tôi chia sẻ có thể giúp mọi người hiểu rõ hơn về các công dụng, chức năng của các loại thiết bị công nghiệp và các cách chăm sóc xe hơi này.

View all posts by Phạm Xuân Thanh →