Chuyển động cơ là một trong những nội dung quan trọng trong Vật lý. Tuy nhiên có nhiều người vẫn chưa hiểu rõ về bản chất của chuyển động cơ là gì. Bài viết sau đây sẽ gửi tới quý độc giả những thông tin về chuyển động cơ giúp các bạn có thể nắm rõ hơn về khái niệm này.
Contents
Chuyển động cơ là gì?
Chuyển động cơ là phần kiến thức cơ bản trong môn vật lý. Nội dung về phần chuyển động cơ cho chúng ta biết được tương quan vị trí của các vật trong cùng một hệ quy chiếu. Vậy chuyển động cơ là gì?
Khái niệm chuyển động cơ là gì được hiểu đơn giản là sự thay đổi vị trí theo thời gian của một vật so với một vật khác. Như vậy trong lý thuyết và thực tiễn, bất kể vật gì có sự thay đổi vị trí so với một vật được chọn làm gốc theo thời gian đều đều là những vật có sự chuyển động cơ. Quỹ đạo của chuyển động là tập hợp tất cả các vị trí của vật chuyển động tạo ra một đường nhất định.
Chuyển động cơ là gì?
Để hiểu rõ về khái niệm cũng như bản chất của chuyển động cơ là gì, bạn cần biết thêm hai khái niệm liên quan đó là chất điểm và hệ quy chiếu. Trong đó:
– Chất điểm là những vật chất có kích thước rất nhỏ so với quãng đường di chuyển của nó hoặc là so với những khoảng cách mà chúng ta đang nhắc đến. Chất điểm có khối lượng bằng khối lượng của chính vật đó.
– Hệ quy chiếu là một cột mốc quan trọng dùng để xác định chính xác trạng thái, vị trí của một đối tượng nghiên cứu trong vật lý học. Hệ quy chiếu được định nghĩa bao gồm các khái niệm: Hệ trục tọa độ và gốc tọa độ; đồng hồ đo và mốc thời gian. Cụ thể:
- Gốc tọa độ: Khi nhận biết được chiều di chuyển của chất điểm, bạn chỉ cần chọn một vật làm mốc (gốc tọa độ) và một chiều là chiều dương trên đường đi là có thể xác định được độ dài đường đi của vật tính từ gốc tọa độ O.
- Hệ trục tọa độ: Hệ trục tọa độ xOy có Ox là chiều di chuyển của vật, Oy là hình chiếu của chất điểm hạ vuông góc lên trục Ox. Tọa độ của chất điểm đang xét chính là độ dài đại số của x và y.
- Mốc thời gian: Được chọn là thời điểm vật bắt đầu chuyển động.
- Đồng hồ đo: Là khoảng thời gian vật di chuyển đến một vị trí nhất định.
Trong chuyển động cơ điều quan trọng nhất là bạn phải xác định được hệ quy chiếu mà chất điểm đang nằm trong đó. Xác định đúng hệ quy chiếu là bước đầu tiên và quan trọng để kết luận chất điểm đó đang chuyển động hay đứng yên.
>>Xem thêm: Dòng điện cảm ứng là gì? Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của dòng điện cảm ứng
Tính tương đối của chuyển động trong vật lý
Như đã nói, chuyển động cơ của một chất điểm phải được gắn với hệ quy chiếu của nó. Do đó chuyển động cơ trong vật lý được nhận định là chỉ mang tính tương đối. Vậy tính tương đối trong chuyển động cơ là gì?
Tính tương đối trong chuyển động cơ là gì?
Tính tương đối ở đây có nghĩa là việc kết luận một vật chất bất kỳ chuyển động hay đứng yên sẽ phụ thuộc vào hệ quy chiếu và vật mà chúng ta chọn làm mốc. Tôi sẽ đưa ra một vài ví dụ minh họa để làm rõ vấn đề này như sau.
Ví dụ một người đứng yên trên bờ nhìn thấy một chiếc thuyền đang trôi theo dòng nước. Khi đó:
Trường hợp 1: Xét hệ quy chiếu có gốc tọa độ là người trên bờ (vật được chọn làm mốc), lúc này chiếc thuyền đang chuyển động (so với người làm mốc).
Trường hợp 2: Xét hệ quy chiếu trong đó chiếc thuyền được chọn làm điểm mốc, lúc này chiếc thuyền là vật đứng yên (dù đang trôi theo dòng nước) còn người trên bờ là vật chuyển động.
Trong thực tế chúng ta sẽ nhận thức được chiếc thuyền đang di chuyển còn người đang đứng yên là vì chúng ta đang nhìn theo hệ quy chiếu với gốc tọa độ là người. Ta thường mặc định người trên bờ là vật làm mốc nên so với người đứng trên bờ chiếc thuyền sẽ được xác định là vật chuyển động. Nhưng trong vật lý, tính tương đối trong chuyển động đã giúp bạn hiểu rằng khi nhìn theo một hệ quy chiếu khác, chiếc thuyền vẫn có thể là vật đang đứng yên.
Một số ví dụ khác:
– Người đi ô tô đang chuyển động so với cái cây ven đường nhưng lại đứng yên so với chiếc xe.
– Người trong thang máy (đang di chuyển) là chất điểm chuyển động so với mặt đất, nhưng lại đang đứng yên so với thang máy.
Chung quy lại mọi vật chất được xác định là chuyển động hay đứng yên còn phụ thuộc vào hệ quy chiếu đang xét và gốc tọa độ chúng ta chọn.
Các dạng chuyển động cơ phổ biến
Các dạng chuyển động cơ thường gặp nhất
Dựa vào quỹ đạo là các vật chất để lại khi chuyển động người ta sẽ nhận định được các dạng chuyển động của vật. 3 dạng chuyển động phổ biến thường xuất hiện đó là:
- Chuyển động thẳng: Có quỹ đạo chuyển động là đường thẳng, ví dụ như chiều di chuyển của thang máy, một vật rơi tự do từ trên cao xuống.
- Chuyển động cong: Quỹ đạo chuyển động của vật là đường cong, ví dụ như quả lắc đồng hồ chuyển động, vật bị ném, chuyền một vật.
- Chuyển động tròn: Quỹ đạo chuyển động của vật là đường tròn, ví dụ như kim đồng hồ quay, cánh quạt quay.
Bài tập về chuyển động cơ
Bài tập 1: Một người trên tàu A (đứng yên) thấy tàu B đang di chuyển tiến về phía trước. Người trên tàu B cũng thấy tàu C cũng đang di chuyển về phía trước. Vậy thì người trên tàu C sẽ nhìn thấy tàu A như thế nào?
A, Đứng yên
B, Lùi ra phía sau
C, Tiến về phía trước
D, Tiến về phía trước rồi sau đó lùi ra phía sau
Đáp án đúng là B.
Bài tập 2: Các chuyển động sau đây chuyển động nào không phải là chuyển động cơ học?
A, Một vật bị ném ngang
B, Mặt trời di chuyển từ hướng đông sang hướng tây
C, Đường đi của một tia sáng khi chiếu qua lăng kính
D, Sự di chuyển của kim phút trên đồng hồ
Đáp án đúng là C.
Trên đây là nội dung cơ bản về chuyển động cơ. Thông qua bài viết bạn đã hiểu khái niệm chuyển động cơ là gì, đồng thời nắm rõ tính tương đối của chuyển động trong vật lý. Hy vọng những chia sẻ của chúng tôi sẽ giúp bạn có thêm những kiến thức vật lý mới mẻ và thú vị. Cùng theo dõi thosuaxe.info để cập nhật thêm nhiều kiến thức mới lạ ở đa lĩnh vực bạn nhé!
