A.1 · Động học

Tài liệu này bao gồm các chủ đề HL được chọn cho khóa học đầu tiên được đánh giá trong 2025; đây không phải là toàn bộ chương trình.

Điều kiện tiên quyết: đọc các đại lượng và đơn vị được nêu, và sử dụng phép toán cùng các điều kiện mô hình bên dưới.

Các ví dụ là gốc và hư cấu: chúng không phải là số đo thực tế hay các cuộc điều tra của học sinh thực tế.

Giải thích hiện tượng này là gì?

• Đồng hồ đo tốc độ cung cấp giá trị tại một thời điểm. Giá trị trung bình cả hành trình có thể che lấp các điểm dừng và những thay đổi nhanh chóng của tốc độ.

Xây dựng mô hình

• Độ dịch chuyển có hướng; quãng đường tính tổng chiều dài đường đi.
• Vận tốc là độ thay đổi của độ dịch chuyển theo thời gian.
• Gia tốc là độ thay đổi của vận tốc theo thời gian.
• vận tốc: Tốc độ thay đổi của độ dịch chuyển.
• gia tốc: Tốc độ thay đổi của vận tốc.

Chọn bằng chứng để kiểm định mô hình

• Hệ số góc của đồ thị độ dịch chuyển - thời gian là vận tốc.
• Diện tích dưới đồ thị vận tốc - thời gian cho biết độ dịch chuyển.
• Công thức gia tốc không đổi chỉ đúng khi giả thiết của nó được thỏa mãn.

Trong phòng thí nghiệm: Chọn một chiều dương và nêu rõ. Sử dụng cổng quang điện hoặc video có thang đo và khoảng thời gian khung hình đã biết để đo lường chuyển động lặp lại. Tránh coi việc bấm giờ bằng tay là chính xác trong các khoảng thời gian rất ngắn.

Bắt đầu từ các đại lượng đã biết

• Đã biết: vận tốc tăng đều từ 2 đến 10 mét trên giây trong 4 s. a = (v-u)/t. a = (10-2)/4 = 2 mét trên giây bình phương.
• Độ dịch chuyển là diện tích hình thang: s = (u+v)t/2 = (2+10)×4/2 = 24 m.

Bạn thử sức: Vận tốc thay đổi từ 3 đến 15 mét trên giây trong 6 s. Tìm gia tốc.

Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó

• Vận tốc âm chỉ ra hướng theo quy ước dấu đã chọn; điều đó không nhất thiết có nghĩa là vật đang giảm tốc độ.

Không đúng: Vận tốc âm luôn có nghĩa vật đang giảm tốc. Vận tốc âm chỉ chuyển động ngược với chiều dương đã chọn. Vật chỉ giảm tốc khi gia tốc ngược với vận tốc; vận tốc âm kèm gia tốc âm thì vật đang tăng tốc.

Tóm tắt:

• Độ dịch chuyển có hướng; quãng đường tính tổng chiều dài đường đi.
• Hệ số góc của đồ thị độ dịch chuyển - thời gian là vận tốc.
• Lưu ý: vận tốc âm biểu thị hướng dưới quy ước dấu đã chọn; không nhất thiết có nghĩa vật đang giảm tốc.

Viết từ gia tốc 6 mét trên giây bình phương

• Vận tốc thay đổi từ 4 đến 22 mét trên giây trong 3 s.
• Tìm gia tốc và độ dịch chuyển. Vận tốc âm là một hướng.

Viết từ độ dốc âm 2

• Đường vận tốc giảm từ 6 xuống 0 mét mỗi giây trong khoảng t = 0 và t = 3 s.
• Độ dốc là (0 − 6) ÷ 3 = −2 mét trên giây bình phương — giảm tốc đều, dấu chỉ xác định hướng dương đã chọn.

Viết từ độ dịch chuyển 100 mét

• Một vật chuyển động với vận tốc ổn định 20 mét mỗi giây trong 5 s.
• Độ dịch chuyển = 20 × 5 = 100 m, và đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian là đường thẳng có độ dốc 20.

Viết từ vận tốc cuối âm

• Một vật ở +8 m s⁻¹ giảm tốc với gia tốc 2 m s⁻² trong 6 s.
• v = 8 − 12 = −4 m s⁻¹: vật dừng lại tại t = 4 s và quay ngược chiều — công thức phản ánh hướng di chuyển một cách trung thực.