Vì sao đo vận tốc từ hai vị trí phải ghi đúng thời điểm giữa khoảng đo?

Giải thích nguyên lý

Vận tốc trung bình trên một khoảng không luôn bằng vận tốc tại đầu khoảng. Nếu gia tốc không đổi, nó bằng vận tốc tại giữa khoảng thời gian. Tính chất này giúp gán kết quả đo vào đúng thời điểm khi xử lý video.

Ví dụ tính từng bước

Xe có x = t², đơn vị m và s. Tại 0,8 s và 1,2 s, vị trí là 0,64 m và 1,44 m. Vận tốc trung bình bằng 0,8/0,4 = 2 m/s, đúng vận tốc tại 1 s. Nếu dùng hai mốc 1 và 1,2 s, kết quả là 2,2 m/s, phải gán tại 1,1 s chứ không phải 1 s.

Điểm dễ hiểu sai

Đừng gán mọi hiệu vị trí chia thời gian cho mốc đầu. Trên x–t đó là độ dốc dây nối hai điểm.

Tự kiểm tra

Kiểm bằng v = 2t: tại 1,1 s đúng 2,2 m/s.

Điều kiện áp dụng

Đẳng thức chính xác này cần gia tốc không đổi; với chuyển động khác chỉ có thể xem như xấp xỉ khi khoảng đủ nhỏ.

Đọc hình minh họa

Đồ thị x–t có hai điểm đo và mốc thời gian giữa khoảng để gán vận tốc. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

Cách đo xe đồ chơi bằng video quay chậm Đo trực tiếp và đo gián tiếp khác nhau thế nào