Tốc độ chuyển động (KHTN 7): công thức, đổi đơn vị và bài tập có lời giải
Nắm chắc công thức v = s/t, đổi đơn vị không nhầm, đọc được đồ thị quãng đường – thời gian.
1. Tốc độ là gì?
Trong cùng một khoảng thời gian, vật nào đi được quãng đường dài hơn thì vật đó chuyển động nhanh hơn. Tốc độ là đại lượng cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động, được xác định bằng quãng đường vật đi được trong một đơn vị thời gian.
Từ công thức trên suy ra hai công thức hay dùng khi làm bài:
- Tính quãng đường: s = v × t
- Tính thời gian: t = s : v
2. Đơn vị tốc độ và cách đổi
Đơn vị tốc độ phụ thuộc vào đơn vị của quãng đường và thời gian. Hai đơn vị thường gặp nhất là mét trên giây (m/s) và kilômét trên giờ (km/h).
Vì sao là 3,6? Vì 1 m/s nghĩa là mỗi giây đi 1 m, vậy 1 giờ (3 600 giây) đi được 3 600 m = 3,6 km.
| km/h | m/s | Ví dụ thực tế |
|---|---|---|
| 3,6 | 1 | Người đi bộ chậm |
| 18 | 5 | Xe đạp đi thong thả |
| 36 | 10 | Xe máy trong phố |
| 54 | 15 | Ô tô trên đường ngoài khu dân cư |
| 72 | 20 | Ô tô chạy trên quốc lộ |
3. Ví dụ có lời giải
Ví dụ 1. Bạn An đạp xe từ nhà đến trường dài 3 km hết 15 phút. Tính tốc độ của An theo km/h.
Lời giải: Đổi t = 15 phút = 0,25 giờ. Tốc độ v = s : t = 3 : 0,25 = 12 km/h.
Ví dụ 2. Một ô tô chạy với tốc độ 54 km/h. Tốc độ này bằng bao nhiêu m/s?
Lời giải: 54 : 3,6 = 15 m/s.
Ví dụ 3. Một xe máy đi với tốc độ không đổi 40 km/h trong 1 giờ 30 phút. Tính quãng đường xe đi được.
Lời giải: Đổi t = 1 giờ 30 phút = 1,5 giờ. Quãng đường s = v × t = 40 × 1,5 = 60 km.
Ví dụ 4. Một vận động viên chạy 100 m hết 12,5 giây. Một bạn đi xe đạp với tốc độ 20 km/h. Ai nhanh hơn?
Lời giải: Tốc độ của vận động viên: v = 100 : 12,5 = 8 m/s = 8 × 3,6 = 28,8 km/h. Vì 28,8 km/h > 20 km/h nên vận động viên nhanh hơn. Muốn so sánh tốc độ, phải đưa về cùng một đơn vị.
4. Đo tốc độ như thế nào?
Muốn đo tốc độ, ta đo quãng đường và thời gian rồi dùng công thức v = s : t.
- Đồng hồ bấm giây và thước: đánh dấu điểm đầu, điểm cuối; đo quãng đường bằng thước; bấm giờ khi vật đi qua hai điểm. Cách này dễ làm nhưng có sai số do phản xạ tay khi bấm.
- Đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện: dùng trong phòng thí nghiệm, đồng hồ tự bắt đầu và dừng khi vật chắn tia sáng ở cổng quang, nên kết quả chính xác hơn.
- Thiết bị bắn tốc độ: cảnh sát giao thông dùng để kiểm tra tốc độ xe trên đường.
5. Đồ thị quãng đường – thời gian
Đồ thị quãng đường – thời gian có trục nằm ngang biểu diễn thời gian (t) và trục thẳng đứng biểu diễn quãng đường (s). Cách đọc nhanh:
- Vật chuyển động với tốc độ không đổi: đồ thị là một đoạn thẳng xiên đi lên.
- Đoạn thẳng càng dốc thì tốc độ càng lớn.
- Đoạn nằm ngang: thời gian vẫn trôi nhưng quãng đường không tăng, tức là vật đứng yên.
- Muốn tính tốc độ trên một đoạn, đọc quãng đường và thời gian ở hai đầu đoạn đó rồi chia s cho t.
6. Tốc độ và an toàn giao thông
Xe chạy càng nhanh thì khi gặp sự cố, quãng đường xe đi thêm trước khi dừng hẳn càng dài và va chạm càng nguy hiểm. Vì vậy trên đường luôn có biển báo tốc độ tối đa và quy định khoảng cách an toàn giữa các xe. Hiểu về tốc độ cũng là để tự bảo vệ mình khi tham gia giao thông.
7. Lỗi hay gặp
- Không đổi phút sang giờ trước khi tính km/h (ví dụ lấy 3 : 15 thay vì 3 : 0,25).
- Nhầm chiều đổi: km/h sang m/s phải chia 3,6, không phải nhân.
- So sánh hai tốc độ khác đơn vị mà chưa đổi về cùng đơn vị.
8. Tự luyện
Câu 1. Đổi 72 km/h ra m/s.
72 : 3,6 = 20 m/s.
Câu 2. Một người đi bộ với tốc độ 5 km/h. Hỏi sau 2 giờ người đó đi được bao xa?
s = v × t = 5 × 2 = 10 km.
Câu 3. Một ô tô đi quãng đường dài 120 km với tốc độ trung bình 60 km/h thì mất bao lâu?
t = s : v = 120 : 60 = 2 giờ.
Câu 4. Một bạn đạp xe được 6 km trong 30 phút. Tốc độ là bao nhiêu km/h?
Đổi 30 phút = 0,5 giờ. v = 6 : 0,5 = 12 km/h.
Ôn tiếp trên K-Study: mở Lớp 7 → Bài 8 “Tốc độ chuyển động” để xem kiến thức, video bài giảng và làm câu hỏi luyện tập.
Mở K-Study