Bài 8: Tốc độ chuyển động

{tocify} $title = {MỤC LỤC BÀI HỌC}

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Tốc độ

- Quãng đường vật đi được trong 1 s cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động, được gọi là tốc độ chuyển động gọi tắt là tốc độ.

- Tốc độ được kí hiệu là v.

- Để tính tốc độ v của một chuyển động, ta lấy quãng đường đi được s chia cho thời gian t đi quãng đường đó.

2. Đơn vị tốc độ

- Trong hệ đơn vị đo lường chính thức ở nước ta, tốc độ được đo bằng đơn vị mét trên giây (m/s) và kilômét trên giờ (km/h). Ngoài ra tốc độ còn có thể đo bằng các đơn vị khác như: mét trên phút (m/min), xentimét trên giây (cm/s), milimét trên giây (mm/s).

- Trên thực tế, đo tốc độ của các phương tiện giao thông người ta dùng tốc kế.

Trên mặt tốc kế thường ghi các đơn vị tốc độ: km/h và MPH (dặm trên giờ).

1 MPH = 1,609 km/h.

$1km/h=\frac{1000}{3600}=\frac{1}{3,6}m/s\approx 0,28m/s$

1 m/s = 3,6 km/h

CÂU HỎI SÁCH GIÁO KHOA

Mở đầu trang 52 Bài 8 KHTN lớp 7: Có những cách nào để xác định được học sinh chạy nhanh nhất, chậm nhất trong một cuộc thi chạy?

Trả lời:

Có 2 cách để xác định được học sinh chạy nhanh nhất, chậm nhất trong một cuộc thi chạy, cụ thể:

Cách 1: So sánh quãng đường chạy được trong cùng một thời gian của từng học sinh, ai chạy được quãng đường dài nhất thì bạn đó chạy nhanh nhất, ai chạy được quãng đường ngắn nhất thì bạn đó chạy chậm nhất.

Cách 2: So sánh thời gian chạy trên cùng một quãng đường của từng học sinh, ai chạy mất thời gian ít nhất thì bạn đó chạy nhanh nhất, ai chạy mất thời gian nhiều nhất thì bạn đó chạy chậm nhất.

1. Tốc độ

Câu hỏi thảo luận 1 trang 52 KHTN lớp 7: So sánh thời gian hoàn thành cuộc thi của từng học sinh, hãy ghi kết quả xếp hạng theo mẫu bảng 8.1?

Trả lời:

Để biết được ai chạy nhanh, chậm trên cùng một quãng đường ta dựa vào thời gian. Thời gian chạy trên cùng một quãng đường càng nhỏ thì người đó chạy càng nhanh và ngược lại thời gian chạy càng lớn thì người đó chạy càng chậm.

Học sinh	Thời gian chạy(s)	Thứ tự xếp hạng
A	10	2
B	9,5	1
C	11	3
D	11,5	4

 

Câu hỏi thảo luận 2 trang 52 KHTN lớp 7: Có thể tính quãng đường chạy được trong 1 s của mỗi học sinh bằng cách nào? Thứ tự xếp hạng liên hệ thế nào với quãng đường chạy được trong 1 s của mỗi học sinh?

Trả lời:

Có thể tính quãng đường chạy được trong 1 s của mỗi học sinh bằng cách lấy độ dài quãng đường chia cho thời gian chạy của từng học sinh ($\frac{s}{t}$). Quãng đường chạy được trong 1 (s) của mỗi học sinh càng lớn thì xếp hạng thứ tự càng cao và ngược lại.

Học sinh	Thời gian chạy(s)	Thứ tự xếp hạng	Quãng đường chạy trong  1 S(m)
A	10	2	6
B	9,5	1	6,32
C	11	3	5,45
D	11,5	4	5,22

Luyện tập trang 53 KHTN lớp 7: Hoàn thành các câu sau: 

a) Trên cùng một quãng đường, nếu thời gian chuyển động (1) … hơn thì chuyển động đó nhanh hơn. 

b) Trong cùng một khoảng thời gian, nếu quãng đường chuyển động (2) … hơn thì chuyển động đó nhanh hơn.

c) Chuyển động nào có quãng đường đi được trong mỗi giây (3) … hơn thì chuyển động đó nhanh hơn.

Trả lời:

a) Trên cùng một quãng đường, nếu thời gian chuyển động (1) nhỏ hơn thì chuyển động đó nhanh hơn.

b) Trong cùng một khoảng thời gian, nếu quãng đường chuyển động (2) dài hơn thì chuyển động đó nhanh hơn.

c) Chuyển động nào có quãng đường đi được trong mỗi giây (3) lớn hơn thì chuyển động đó nhanh hơn.

Câu hỏi thảo luận 3 trang 53 KHTN lớp 7: Trình bày cách tính tốc độ của người đi xe đạp trong Hình 8.1.

Trả lời:

Ta có: quãng đường AB = 30 m, thời gian chuyển động t = 10 s.

Nên tốc độ chuyển động của người đi xe đạp là: $v=\frac{s}{t}=\frac{30}{10}=3\left(m/s\right)$.

2. Đơn vị tốc độ

Luyện tập trang 54 KHTN lớp 7: Đổi tốc độ của các phương tiện giao thông trong Bảng 8.2 ra đơn vị m/s .

Bảng 8.2. Tốc độ của một số phương tiện giao thông

Phương tiện giao thông	Tốc độ (km/h)	Tốc độ (m/s)
Xe đạp	10,8	?
Ca nô	36	?
Tàu hỏa	60	?
Ô tô	72	?
Máy bay	720	?

Trả lời:

Phương pháp đổi đơn vị km/h ra m/s:

$1km/h=\frac{1000m}{3600s}=\frac{1}{3,6}\left(m/s\right)$

Phương tiện giao thông	Tốc độ (km/h)	Tốc độ (m/s)
Xe đạp	10,8	3
Ca nô	36	10
Tàu hỏa	60	16,67
Ô tô	72	20
Máy bay	720	200

Vận dụng trang 54 KHTN lớp 7: Vì sao ngoài đơn vị m/s, trong thực tế người ta còn dùng các đơn vị tốc độ khác? Nêu ví dụ minh họa.

Trả lời:

Ngoài đơn vị m/s, trong thực tế người ta còn dùng các đơn vị tốc độ khác nhau để thuận tiện cho việc ước lượng, đánh giá và tính toán tốc độ của vật.

Ví dụ trong cuộc thi chạy hoặc bơi dùng đơn vị m/s; xác định tốc độ các phương tiện giao thông dùng km/h.

BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Bài 1 trang 54 KHTN lớp 7: Nêu ý nghĩa của tốc độ.

Trả lời:

Tốc độ cho biết mức độ nhanh hay chậm của một vật chuyển động.

Bài 2 trang 54 KHTN lớp 7: Một ca nô chuyển động trên sông với tốc độ không đổi 30 km/h. Tính thời gian để ca nô đi được quãng đường 15 km.

Trả lời:

Tóm tắt:

v = 30 km/h

s = 15 km

t = ?

Giải:

Thời gian ca nô đi được 15 km với tốc độ 30 km/h là:

t = s : v  =  15 : 30 = 0,5 (h)

Vậy thời gian để ca nô đi được quãng đường 15 km là 0,5 giờ.

SÁCH BÀI TẬP

Bài 8.1 trang 26 SBT Khoa học tự nhiên 7: Gọi s là quãng đường đi được, t là thời gian đi hết quãng đường đó, v là tốc độ chuyển động. Công thức nào sau đây dùng để tính tốc độ chuyển động?

A.$v=s\times t.$

B.$v=\frac{s}{t}.$

C.$s=\frac{v}{t}.$

D.$t=\frac{v}{s}.$

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Công thức tính tốc độ chuyển động:

Bài 8.2 trang 26 SBT Khoa học tự nhiên 7: Một đoàn tàu hỏa đi từ ga A đến ga B cách nhau 30 km trong 45 phút. Tốc độ của đoàn tàu là

A. 60 km/h.

B. 40 km/h.

C. 50 km/h.

D. 55 km/h.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Đổi 45 phút =$\frac{3}{4}h$

Tốc độ của đoàn tàu là $v=\frac{s}{t}=\frac{30}{\frac{3}{4}}=40km/h$ .

Bài 8.3 trang 26 SBT Khoa học tự nhiên 7: Một ô tô chuyển động trên đoạn đường đầu với tốc độ 54 km/h trong 20 phút, sau đó tiếp tục chuyển động trên đoạn đường kế tiếp với tốc độ 60 km/h trong 30 phút. Tổng quãng đường ô tô đi được trong 50 phút tính từ lúc bắt đầu chuyển động là

A. 18 km.

B. 30 km.

C. 48 km.

D. 110 km.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Đổi 20 phút =$\frac{1}{3}h$; 30 phút =$\frac{1}{2}h$

- Quãng đường xe đi được trong 20 phút đầu là

s1 = v1.t1 = 54.$\frac{1}{3}$= 18 km

- Quãng đường xe đi được trong 30 phút sau là

s2 = v2.t2 = 60.$\frac{1}{2}$= 30 km

- Tổng quãng đường ô tô đi được trong 50 phút tính từ lúc bắt đầu chuyển động là

s = s1 + s2 = 18 + 30 = 48 km

Bài 8.4 trang 26 SBT Khoa học tự nhiên 7: Bảng dưới đây cho biết tốc độ mà một số động vật trên cạn có thể đạt tới. Hãy đổi tốc độ của các động vật trong bảng ra đơn vị m/s.

Lời giải:

Cách đổi tốc độ từ km/h sang m/s: 1 km/h =$\frac{1000}{3600}=\frac{1}{\mathrm{3,6}}m/s.$ Ta được bảng như sau:

 

Bài 8.5 trang 26 SBT Khoa học tự nhiên 7: Tính tốc độ theo đơn vị m/s trong các trường hợp sau:

a) Một vận động viên thực hiện cuộc thi chạy cự li 100 m trong 10,5 giây.

b) Một con dế mèn chuyển động trên đoạn đường 10 m trong 1 phút 30 giây.

c) Một con ốc sên bò dọc theo bờ tường dài 50 cm trong 30 phút.

Lời giải:

a) Tốc độ của vận động viên:

$v=\frac{s}{t}=\frac{100}{\mathrm{10,5}}\approx \mathrm{9,52}m/s.$

b) Tốc độ của con dế mèn:

$v=\frac{s}{t}=\frac{10}{90}\approx \mathrm{0,11}m/s.$

c) Tốc độ của con ốc sên:

$v=\frac{s}{t}=\frac{\mathrm{0,5}}{30.60}\approx \mathrm{0,00028}m/s.$

Bài 8.6 trang 26 SBT Khoa học tự nhiên 7: Sắp xếp các tốc độ dưới đây theo thứ tự tăng dần.

- Một vận động viên bơi cự li ngắn với tốc độ 5,2 m/s.

- Một xe đạp đang chuyển động với tốc độ 18 km/h.

- Một xe buýt đang vào bến với tốc độ 250 m/min.

Lời giải:

Đổi 18 km/h =$\frac{18}{\mathrm{3,6}}=5m/s.$

Đổi 250 m/min =$\frac{250}{60}\approx \mathrm{4,2}m/s.$

Ta có: 4,2 m/s < 5 m/s < 5,2 m/s.

 Thứ tự tốc độ tăng dần: xe buýt đang vào bến, xe đạp, vận động viên bơi.

Bài 8.7 trang 26 SBT Khoa học tự nhiên 7: Một chú rùa chuyển động với tốc độ không đổi 2,51 cm/s, trong lúc chú thỏ đang dừng lại và thong thả gặm cà rốt.

a) Tính từ vị trí thỏ đang dừng lại, xác định khoảng cách giữa rùa và thỏ sau 50 s.

b) Kể từ lúc thỏ dừng lại, cần thời gian bao lâu để rùa có thể đi xa thỏ 140 cm?

Lời giải:

a) Khoảng cách giữa rùa và thỏ sau 50 s:

s = v.t = 2,51.50 = 125,5 cm.

b) Thời gian để rùa đi xa thỏ 140 cm:

$t=\frac{s}{v}=\frac{140cm}{\mathrm{2,51}cm/s}\approx \mathrm{55,8}s.$

Bài 8.8 trang 27 SBT Khoa học tự nhiên 7: Đọc bài viết và thực hiện các yêu cầu bên dưới.

Những cầu thủ chạy nhanh nhất thế giới

Tốc độ chạy là yếu tố vô cùng quan trọng trong bóng đá. Một cầu thủ sở hữu thể lực tốt và tốc độ chạy nhanh có thể tạo ra nhiều bứt phá, tăng khả năng ghi bàn. Tại World Cup 2018, cầu thủ người Bồ Đào Nha, Cristiano Ronaldo có tốc độ chạy kỉ lục là 38,6 km/h và hiện đang nắm giữ kỉ lục cầu thủ chạy nhanh nhất thế giới.

Cầu thủ người Pháp, Kylian Mbappe có tốc độ chạy đạt kỉ lục là 38 km/h trong một trận bóng ở World Cup 2018. Cầu thủ người Hà Lan, Arjen Robben đã lập nên kỉ lục mới cho chính mình với tốc độ chạy là 37 km/h, nhờ đó anh đã ghi bàn trong một trận bóng ở World Cup 2014.

a) Đổi tốc độ chạy của các cầu thủ sang đơn vị m/s.

b) Tính thời gian để Kylian Mbappe có thể chạy hết đoạn đường 105 m trên sân bóng với tốc độ tối đa.

c) Kể tên một số môn thể thao khác, trong đó tốc độ là yếu tố quan trọng để có thể đạt thành tích cao.

Lời giải:

a) Tốc độ của các cầu thủ:

- Cristiano Ronaldo: 38,6 km/h = $\frac{\mathrm{38,6}}{\mathrm{3,6}}=$ 10,7 m/s.

- Kylian Mbappe: 38 km/h =$\frac{38}{\mathrm{3,6}}=$ 10,6 m/s.

- Arjen Robben: 37 km/h = $\frac{37}{\mathrm{3,6}}=$ 10,3 m/s.

b) Thời gian để Kylian Mbappe chạy hết đoạn đường dài 105 m:

$t=\frac{s}{v}=\frac{105}{\mathrm{10,6}}=\mathrm{9,9}s.$

c) Một số môn thể thao trong đó tốc độ là yếu tố quan trọng để có thể đạt thành tích cao như: đua xe theo thể thức F1, đua mô tô, đua ngựa, đua thuyền buồm, đua trượt tuyết, …

Bài 8.9 trang 27 SBT Khoa học tự nhiên 7: Một xe tải chạy trên đoạn đường đầu dài 45 km trong 45 phút, sau đó xe tiếp tục chạy thêm 18 km trong 20 phút. Tính tốc độ của xe tải trên mỗi đoạn đường.

Lời giải:

Đổi 45 phút =$\frac{3}{4}h$ ; 20 phút =$\frac{1}{3}h$

Tốc độ của xe tải:

- Trên đoạn đường đầu dài 45 km:

$v_1=\frac{s_1}{t_1}=\frac{45km}{\frac{3}{4}h}=60km/h.$

- Trên đoạn đường tiếp theo dài 18 km:

$v_2=\frac{s_2}{t_2}=\frac{18km}{\frac{1}{3}h}=54km/h.$

Bài 8.10 trang 27 SBT Khoa học tự nhiên 7: Một người tập luyện chạy bộ xuất phát lúc 5 giờ 05 phút 01 giây theo hướng từ nhà đến cột đèn và tới chân cột đèn lúc 5 giờ 09 phút 05 giây. Ngay sau đó, từ cột đèn người này chạy theo hướng ngược lại và chạy ngang qua cây bàng bên vệ đường lúc 5 giờ 19 phút 25 giây. Tính tốc độ chạy của người này.

Lời giải:

Tổng thời gian chạy:

t = 5 h 19 min 25 s – 5 h 05 min 01 s = 14 min 24 s = 864 s.

- Tổng quãng đường chạy:

s = 400 + 1 000 = 1 400 m.

- Tốc độ chạy của người này:

$v=\frac{s}{t}=\frac{1400}{864}\approx \mathrm{1,62}m/s.$