Vật làm mốc phải là vật như thế nào

Chuyển động cơ học là bài đầu tiên trong môn Vật lý khối 8. Tuy không có quá nhiều lý thuyết lẫn công thức khó nhưng bài học này là nền tảng cho toàn bộ chương cơ học. Để học tốt phần này, học sinh cần nắm rõ bản chất của vấn đề cũng như các định nghĩa và công thức.

Cụ thể, bài giảng này giúp các em xác định được những phần sau: khái niệm của chuyển động cơ học, cách nhận biết một vật chuyển động hay đứng yên, tính tương đối của chuyển động và đứng yên. Bên cạnh đó, các em cũng nên luyện kỹ các bài tập và ví dụ minh họa trong sách giáo khoa để hiểu tường tận được phần lý thuyết.

Lý thuyết chuyển động cơ học lớp 8

Cách xác định một vật chuyển động hay đứng yên

Trong cuộc sống thực tế, ta có thể thấy được một vật chuyển động hay đứng yên bằng mắt thường. Tuy nhiên trong vật lý thì không như vậy.

Trong môn học này, ta nhận biết được một vật có đang chuyển động hay vẫn đứng yên dựa vào vị trí của vật đó với một vật được chọn làm mốc.

Vật mốc thường được chọn là những vật gắn liền với Trái Đất hoặc là Trái Đất luôn như: nhà cửa, cây cối, biển hiệu Tuy nhiên trong nhiều bài tập về chuyển động, người ra đề có thể đặt cả những vật đang di chuyển làm vật mốc. Học sinh cần lưu ý xác định đúng vật mốc trước khi đưa ra kết luận về sự chuyển động.

Sự chuyển động có tính tương đối

Từ những phân tích trên, ta đưa ra kết luận về định nghĩa như sau:

Sự thay đổi vị trí của một vật theo thời gian so với vật khác được chọn làm mốc gọi là chuyển động cơ học.

Ví dụ:

• Tàu đang chạy trên biển suy ra tàu có sự dịch chuyển cơ học so với Trái Đất.
• Một người đang bước đi trên đường suy ra người đó có sự dịch chuyển cơ học so với một ngôi nhà bất kỳ ven đường.

Tính tương đối của chuyển động và đứng yên

Tính tương đối ở đây là chỉ một vật bất kỳ sẽ có thể được kết luận là đang chuyển động hay đứng yên còn tùy thuộc vào vật được chọn làm mốc. Đó cũng là cách mà dạng bài tập chuyển động phát triển theo mức khó và phức tạp hơn. Học sinh phải chọn đúng vị trí vật mốc trong khảo sát dịch chuyển đang tiến hành.

Ví dụ:

• Tình huống tàu điện đang chạy và cái cây ven đường. Ta chọn cái cây ven đường làm mốc, vậy thì tàu điện có sự dịch chuyển cơ học so với cái cây.
• Tình huống tàu điện đang chạy và một người ngồi trong tàu điện. Ta chọn người ngồi im làm mốc, vậy thì tàu điện đang không có sự dịch chuyển cơ học so với người đó.

Từ đó suy ra kết luận, một vật có thể đứng yên với vật này nhưng cũng có thể chuyển động với vật khác. Sự chuyển động và sự đứng yên phụ thuộc vào vật mốc được chọn. Đó chính là tính tương đối của chuyển động cơ học và đứng yên.

Một số dạng chuyển động cơ học hay gặp

Quỹ đạo chuyển động là đường mà vật vạch ra khi chuyển động. Thường thì ta sẽ hay gặp những dạng chuyển động như sau:

• Chuyển động thẳng: Quỹ đạo chuyển động là đường thẳng, ví dụ như một vật rơi tự do từ trên cao xuống.
• Chuyển động cong: Quỹ đạo chuyển động là đường cong, ví dụ như ném, chuyền một vật.
• Chuyển động tròn: Quỹ đạo chuyển động là đường tròn, ví dụ như cánh quạt quay.

Mỗi loại hình chuyển động sẽ có những công thức tính toán đi kèm khác nhau. Đó là lý do học sinh phải nắm rõ cách nhận biết của các loại chuyển động.

>>> Tìm hiểu thêm về ròng rọc cố định

Sự nở vì nhiệt của chất rắn

Giải bài tập Vật Lý lớp 8 bài 1 Chuyển động cơ học

Với bài 1 chuyển động cơ, học sinh có thể tham khảo những dạng bài tập mẫu như sau.

Bài 1

Đề bài: Cách xác định sự chuyển động hay đứng yên của một vật như: ô tô trên đường, một chiếc thuyền trên sông, một đám mây trên trời

Bài làm:

Theo lý thuyết, để xác định được các vật cho trước đang chuyển động hay đứng yên, ta sẽ so sánh vị trí của vật so với vật khác theo thời gian:

• Chọn vật mốc của ô tô là vật bất kỳ đứng yên trên đường (biển hiệu, cột điện)
• Chọn vật mốc của thuyền là vật bất kỳ đứng yên trên bờ sông (cây cối, nhà cửa)
• Chọn vật mốc của đám mây là vật bất kỳ gắn với Trái Đất (cột đèn, tòa nhà)

Từ đó ta rút ra được vật đó đứng yên nếu vị trí không thay đổi theo thời gian so với vật làm mốc. Ngược lại, vật đó chuyển động khi vị trí thay đổi so với vật làm mốc.

Bài 2 Chuyển động cơ học

Đề bài: Một đoàn tàu đang chạy vào trong ga. Chọn đáp án SAI trong các đáp án dưới đây:

1. Đoàn tàu đang đứng yên so với người điều khiển tàu.
2. Đoàn tàu đang dịch chuyển so với nhà ga.
3. Đoàn tàu đang dịch chuyển so với người đang ngồi trên tàu.
4. Đoàn tàu đang dịch chuyển so với những người đang đứng hai bên đường.

Đáp án đúng là C. Giải thích: Đoàn tàu đang chuyển động, khi đó người ngồi trên tàu cũng chuyển động cùng với tốc độ và thời gian như vậy. Do đó đoàn tàu đang đứng yên so với người ngồi trên tàu.

Bài 3

Đề bài: Một người trên tàu A thấy tàu B đang di chuyển tiến về phía trước. Còn người trên tàu B thấy tàu C cũng đang di chuyển về phía trước. Vậy thì người trên tàu A sẽ nhìn thấy tàu C như thế nào?

1. tiến về phía trước
2. tiến về phía trước rồi sau đó lùi ra phía sau

Đáp án đúng là C. Giải thích: Với vật mốc là người A thì tàu B đang di chuyển về phía trước. Với vật mốc là người B (hay tàu B, vì người và tàu đứng yên so với nhau) thì tàu C di chuyển về phía trước. Theo tính chất bắc cầu suy ra với người A, tàu C cũng di chuyển về phía trước.

Bài 4

Đề bài: Sự chuyển động nào dưới đây không được tính là chuyển động cơ học?

1. Sự rơi tự do của cành cây
2. Sự di chuyển của mặt trời từ Đông sang Tây
3. Sự gấp khúc đường di chuyển của tia sáng từ không khí vào nước
4. Sự đong đưa của đu quay

Đáp án đúng là C. Giải thích: Vì sự gấp khúc của tia sáng không có tác động từ cơ học nên không được tính là chuyển động cơ học.

Bài 5

Đề bài: Có ý kiến cho rằng: Nếu khoảng cách từ vật cần xét tới vật mốc không có thay đổi thì vật đứng yên so với vật mốc. Hãy cho biết, cách nói như thế có phải luôn đúng hay không? Chứng minh bằng ví dụ minh họa cho đáp án của mình.

Bài làm

Cách phát biểu như vậy là SAI vì trong chuyển động cơ học tròn, khoảng cách từ vật cần xét tới vật mốc không hề thay đổi.

Ví dụ chứng minh: Xét chuyển động vòng đu quay mặt trời, mặc dù khoảng cách từ các buồng ngồi cho khách đến trục chính giữa không thay đổi nhưng vị trí của buồng ngồi thay đổi theo theo thời gian so với trục chính giữa nên ta vẫn nói buồng ngồi chuyển động so với trục.

Ví dụ về các loại chuyển động

Tham khảo thêm về bài học Vận tốc trung bình

Kết luận

Bài viết trên sẽ giúp các em nắm được phần lý thuyết cơ bản nhất của chương đầu Vật Lý 8. Toàn bộ phần này không khó. Tuy nhiên nếu không hiểu rõ bản chất vấn đề thì sẽ gây ra sai sót trong những bài tập phức tạp hơn sau này. Chúng tôi đã liệt kê đầy đủ các khái niệm khác nhau xung quanh bài học. Mỗi phần đều có ví dụ minh họa rõ ràng đi kèm. Phần bài tập ở dưới giúp các em luyện tập lại những lý thuyết vừa mới tiếp thu, góp phần củng cố căn bản vững chắc hơn. Cuối cùng, xin chúc các em học sinh có thể học tốt phần chuyển động cơ học trong môn Vật Lý 8.

>>> Tìm đọc thêm các thông tin bài học khác cùng chủ đề

• Lực kế phép đo lực trọng lượng và khối lượng Vật lý 6
• Động cơ điện một chiều là gì bạn có biết? Kiến thức vật lý 9

I. CHUYỂN ĐỘNG CƠ. CHẤT ĐIỂM

1. Chuyển động cơ

- Chuyển động của một vật là sự thay đổi vị trí của vật đó so với vật khác theo thời gian.

   Ví dụ: xe chạy, tên lửa bay,….

 - Chuyển động có tính tương đối.

   Ví dụ: Người ngồi trên xe đang chuyển động: ngồi sẽ đứng yên so với xe, còn người sẽ chuyển động so với hàng cây bên đường.

2. Chất điểm

 - Chất điểm là những vật có kích thước rất nhỏ so với độ dài đường đi.

   Ví dụ: xe chạy từ Tp.HCM ra Hải Phòng: xe được coi là chất điểm.

3. Quỹ đạo

 - Quỹ đạo là tập hợp tất cả các vị trí của một chất điểm chuyển động tạo ra một đường nhất định. Đường đó gọi là quỹ đạo.

   Ví dụ:  Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời: có quỹ đạo coi như tròn.

          Giọt mưa rơi từ trên mái nhà xuống: có quỹ đạo thẳng.

          Điểm trên đầu kim đồng hồ: có quỹ đạo tròn.

 - Quỹ đạo có tính tương đối.

   Ví dụ:  kim bồi trên vành xe đạp: so với trục thì kim bồi có quỹ đạo tròn, còn so với người quan sát  thì kim bồi có quỹ đạo hình xicloic.

    Một vật rơi trên xe đang chuyển động: có quỹ đạo thẳng so với người ngồi trên xe, có quỹ đạo cong so với người quan sát bên đường.

II. CÁCH XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CỦA VẬT TRONG KHÔNG GIAN

1. Vật làm mốc và thước đo

 - Muốn xác định vị trí của vật ta cần: vật làm mốc, chiều dương, thước đo.

 - Vật làm mốc: là vật mà ta chọn cho nó cố định để so với các vật khác.

Nếu đã biết đường đi (quỹ đạo) của vật, ta chỉ cần chọn một vật làm mốc và một chiều dương trên đường đó là có thể xác định được chính xác vị trí của vật bằng cách dùng một cái thước đo chiều dài đoạn đường từ vật làm mốc đến vật.

2.  Hệ tọa độ

 - Xác định vị trí của vật trong mặt phẳng ta dùng hệ tọa độ Decac (Oxy).

III. CÁCH XÁC ĐỊNH THỜI GIAN TRONG CHUYỂN ĐỘNG

1. Mốc thời gian và đồng hồ

    Mốc thời gian là thời điểm ta chọn để xác định thời gian chuyển động của vật.

    Ví dụ: xe bắt đầu xuất phát từ bến A lúc 7h00 đến bến B lúc 9h30.

    Ta chọn 7h00 làm mốc thời gian, thì xe chuyển động từ bến A đến bến B được 2h30.

2. Thời điểm và thời gian

 - Thời điểm: lúc, khi

   Ví dụ: nhìn lên đồng hồ thấy 7h15: thời điểm lúc đó là 7h15.

 - Thời gian (khoảng thời gian): từ khi đến khi.

    Ví dụ:  thời điểm từ 7h15 đến thời điểm 8h15 là 1h , thì 1h là thời gian chuyển động của vật.

IV. HỆ QUY CHIẾU

    Hệ quy chiếu =  Hệ tọa độ gắn với vật mốc  + đồng hồ và gốc thời gian.
    Một hệ quy chiếu gồm:

      - Một vật làm mốc, một hệ toạ độ gắn với vật làm mốc;

      - Một mốc thời gian và một đồng hồ.