Tổng hợp công thức tính vận tốc lớp 5,8,9,10 và 12 đầy đủ 2023

Vận tốc là đại lượng vật lý cơ bản mà ai cũng được học từ lớp 5. Không chỉ vậy nó còn được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Nhưng không phải ai cũng hiểu vận tốc là gì? Có bao nhiêu công thức tính vận tốc ? Công thức tính vận tốc, quãng đường, thời gian như thế nào? Tài Liệu Học Tập sẽ giúp các bạn hiểu hơn về vận tốc để có thể áp dụng làm bài tập, ứng dụng vào công việc, cuộc sống.

1. Lý thuyết về vận tốc

1.1. Khái niệm vận tốc

Vận tốc là một đại lượng để mô tả mức độ chuyển động nhanh hay chậm. Do đó, vận tốc sẽ được xác định dựa trên quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian. Đại lượng này sẽ được biểu diễn theo vectơ. Độ dài của vectơ sẽ cho ta biết tốc độ nhanh hoặc chậm của chuyển động. Chiều chuyển động trùng với chiều vectơ hiển thị.

1.2. Phân biệt vận tốc và tốc độ

Nhiều bạn có lẽ đã từng hiểu nhầm rằng vận tốc và tốc độ là hai đại lượng giống nhau. Nhưng trong vật lý, chúng hoàn toàn khác. Vì vậy, cần phân biệt được chúng để không thực hiện tính toán sai. Tốc độ, một đại lượng vô hướng đơn thuần được sử dụng để mô tả tính nhanh, chậm của một chuyển động. Tốc độ chính là độ lớn vectơ vận tốc còn vận tốc là một đại lượng có hướng.

Hiểu theo cách đơn giản, vận tốc biểu thị quãng đường vật đi được trong một đơn vị thời gian. Độ lớn vận tốc cho ta biết được mức độ nhanh hoặc chậm của chuyển động và được tính bằng độ dài của quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.

Để phân biệt được về nhiều khía cạnh sâu hơn, các bạn có thể tham khảo cụ thể tại bảng dưới đây:

Khía cạnh để so sánh	Tốc độ	Vận tốc
Ý nghĩa	Tốc độ nói đến khoảng cách được bao phủ bởi một vật thể trong 1 đơn vị thời gian.	Vận tốc nói đến tổng quảng đường dịch chuyển của vật thể trong thời gian đơn vị.
Câu hỏi xác định	Làm thế nào nhanh chóng một cái gì đó đang di chuyển?	Một cái gì đó đang di chuyển theo hướng nào?
Số lượng	Số lượng vô hướng	Số lượng Vetor
Cho biết	Sự nhanh chóng của vật thể.	Vị trí và sự nhanh chóng của vật thể.
Tỷ lệ	Thay đổi khoảng cách	Thay đổi dịch chuyển
Khi vật thể trở về vị trí ban đầu	Giá trị sẽ không bằng không	Giá trị sẽ là không
Khi vật thể di chuyển	Tốc độ của vật thể đang di chuyển không bao giờ có thể là giá trị âm.	Giá trị vận tốc của vật đang chuyển động có thể âm, dương hoặc bằng không.

2.Công thức tính vận tốc quãng đường thời gian

Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc sẽ được tính theo công thức: v= S/t.

Trong đó:

+ V: là vận tốc

+ S: là quãng đường vật chuyển động được

+ t: Thời gian để di chuyển hết quãng đường.

Áp dụng từ công thức tính vận tốc chúng ta có thể dễ dàng tính được 2 đại lượng quãng đường và thời gian.

+ Công thức quãng đường: biết được vận tốc, thời gian ta có công thức tính quãng đường: S= v.t

+ Công thức tính thời gian khi biết được vận tốc, quãng đường ta có: t = S/v.

Đây công thức cơ bản chúng ta được học từ chương trình toán lớp 5.

2.1 Đơn vị của vận tốc

Đơn vị vận tốc sẽ phụ thuộc theo đơn vị đo độ dài quãng đường và của thời gian. Trong hệ thống đo lường SI, ta có quãng đường được đo bằng mét, thời gian đo theo giây (s). Vậy nên ta sẽ có đơn vị vận tốc là mét/ giây (m/s).

Bên cạnh đó, vận tốc còn có những đơn vị khác như km/h. Do đó trước khi giải quyết những bài toán liên quan đến vận tốc, chúng ta cần xem đơn vị của thời gian và quãng đường đã cùng đơn vị hay chưa.

Lưu ý: Bạn nên ghi nhớ cách đổi đơn vị như sau để không phải tính toán nhiều trong quá trình làm bài: 1m/s= 3,6 km/h; 1m/s= 3,6 km/h 

2.2 Công thức tính vận tốc trung bình

Vận tốc trung bình chỉ là một đại lượng mang tính quy ước, chúng ta tự đặt ra để dễ nghiên cứu về một chuyển động. Trên cả quãng đường, vật có thể không lúc nào chuyển động với vận tốc bằng vận tốc trung bình.

Một vật chuyển động không đều với vận tốc thay đổi thì vận tốc trung bình được xác định bằng tỷ số giữa tổng quãng đường đi được và tổng thời gian. Đây là kiến thức quan trọng mà các em học sinh lớp 8, 10 cần ghi nhớ:

V_{trung bình} = Tổng quãng đường (s)/ tổng thời gian (t).

2.3 Công thức tính vận tốc dòng nước

Lưu ý: Trong trường hợp vật chuyển động ngược dòng ta sẽ có thêm lực cản dòng nước. Ngược lại khi chuyển động xuôi dòng có thêm vận tốc dòng nước. Các công thức vận tốc dòng nước, vật lí 8,  toán lớp 9 cần nhớ như sau:

+ Vận tốc xuôi dòng = Vận tốc thực vật + Vận tốc dòng nước

+ Vận tốc ngược dòng = Vận tốc thực vật – Vận tốc dòng nước

Như vậy tùy theo yêu cầu từng bài, ta sẽ có công thức tính vận tốc dòng nước khác nhau phụ thuộc vào chiều chuyển động của vật. Trong đó,

+ Vận tốc thực vật: Vận tốc khi dòng nước yên lặng

+ Trên cùng một quãng đường ta sẽ luôn có thời gian và vận tốc là hai đại lượng có tỉ lệ nghịch.

Xem thêm: Đề thi vật lí 8 cuối học kì 2

2.4 Công thức tính vận tốc gió trong đường ống

Khi lắp đặt thông gió của kho lạnh hay các thiết bị điều hòa thì việc tính toán vận tốc gió trong đường ống rất quan trọng. Bởi lẽ đây là yếu tố tác động trực tiếp tới vùng gió thổi ra từ bất kỳ một vị trí nào trong phòng. Phải tính toán chính xác thì mới có thể lắp đặt một cách thích hợp.

Vận tốc gió trong đường ống bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nữa. Khi vận tốc gió lớn hơn sẽ khiến cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng mạnh. Lúc đó người trong phòng sẽ cảm thấy mát hơn, da khô hơn trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ.

Trong trường hợp nhiệt độ không khí thấp, vận tốc gió của đường ống quá lớn sẽ gây cảnh giác lạnh hơn. Vì vậy để tính vận tốc gió trong đường ống chính xác sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ gió, độ ẩm, cường độ lao động và cả trạng thái sức khỏe con người…

2.5 Công thức tính vận tốc truyền âm

Với vận tốc truyền âm, ta vẫn áp dụng công thức tính vận tốc với thời gian, quãng đường. Cụ thể như sau: v = S/t 

Trong đó:

+ v: Vận tốc truyền âm, đơn vị m/s

+ s: Quãng đường truyền âm, đơn vị m

+ t: Thời gian truyền âm.

2.6 Công thức tính vận tốc tức thời

Công thức tính vận tốc tức thời trong chuyển động thẳng biến đổi đều là kiến thức các em sẽ được học trong chương trình vật lí lớp 10. Kiến thức này sẽ khởi nguồn căn bản để các em học vật lí lớp 11 và 12.

Công thức tính vận tốc: v = v₀ + at

Trong đó:

+ v₀ là vận tốc của vật tại thời điểm t₀ = 0, có đơn vị m/s

+ a là gia tốc của vật, có đơn vị m/s².

+ v là vận tốc của vật tại thời điểm t, có đơn vị m/s.

+ t là thời điểm ta xét, có đơn vị s.

Ví dụ: Một chiếc xe ô tô đang chuyển động thẳng với vận tốc 5 m/s thì tăng tốc với gia tốc 1 m/s². Hãy tính vận tốc của xe sau khi tăng tốc được 20 giây.

Giải ví dụ : Chọn mốc thời gian t₀ = 0 lúc xe có vận tốc 5 m/s và bắt đầu tăng tốc độ.

Chọn chiều dương là chiều chuyển động

Vận tốc của xe sau khi tăng tốc được 20 giây là:

v(tức thời) = v₀ + at = 5 + 1.20 = 25 m/s.

2.7 công thức tính vận tốc của vật khi chạm đất

Công thức tính vận tốc của vật khi chạm đất là kiến thức các em học sinh lớp 10 cần nhớ khi học môn vật lí. Sau đây là sẽ công thức, khái niệm và tính chất giúp các em lớp 10 ghi nhớ nhanh về công thức trên:

Nếu cho vật rơi tự do, không vận tốc đầu từ độ cao h so với mặt đất, thì vận tốc của vật được xác định bởi công thức: v = gt; trong đó: g là gia tốc rơi tự do, t là thời gian chuyển động của vật.

Công thức tính quãng đường vật đi được là: 

Trong đó: s là quãng đường đi được, còn t là thời gian.

Khi vật chạm vào mặt đất thì quãng đường vật đi được sẽ tính bằng độ cao h của vật, ta có công thức tính độ cao sau:

Vận tốc của vật thể khi chạm vào mặt đất là

2.8 Công thức tính vận tốc góc

Công thức tính vận tốc góc bằng đạo hàm của tốc độ góc (α) với thời gian (t) được xác định theo quy tắc bàn tay phải.

ω = ∆α/∆t

Trong đó:

• ω là vận tốc góc (đơn vị là rad/s)
• ∆α là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét được
• ∆t là thời gian mà vật quét quanh trục (đơn vị là s)

2.9 công thức tính vận tốc cực đại trong dao động điều hòa

Đây là công thức quan trọng mà các em học sinh lớp 12 thi khối A sẽ cần phải ghi nhớ để ôn thi thpt quốc gia. Phần kiến thức về vận tốc cực đại trong dao động điều hòa nằm trong chương trình sách giáo khoa vật lí lớp 12. Xem công thức và chú thích dưới đây:

vmax= ω.A

3. Bài tập minh họa về tính vận tốc

Bài 1: Quãng đường AB dài 100 km. Ô tô đi từ A đến B hết 1 giờ 30 phút. Tính vận tốc của ô tô, biết dọc đường ô tô nghỉ 10 phút.

Hướng dẫn giải:

Thời gian ô tô đi quãng đường AB (không kể thời gian nghỉ) là:

1 giờ 30 phút – 10 phút = 1 giờ 20 phút

1 giờ 20 phút = 4/3 giờ

Vận tốc của ô tô là:

100 : 4/3 = 75 (km/giờ)

Bài 2: Trên cùng một quãng đường 30 km, ô tô đi hết 24 phút còn lại còn xe máy đi hết 42 phút. Hỏi vận tốc xe nào lớn hơn và lớn hơn bao nhiêu km/h?

Hướng dẫn giải:

Đổi 24 phút = 0,4 giờ; 42 phút = 0,7 giờ

Vận tốc của ô tô là : 30 : 0,4 = 75 (km/giờ)

Vận tốc của xe máy là: 30 : 0,7 = 42,86 (km/giờ)

Vận tốc của ô tô lớn hơn vận tốc xe máy là: 75 – 42,86 = 32.14 (km/ giờ)

Vậy vận tốc ô tô lớn hơn vận tốc xe máy 32,14 km/h

Bài 3: Một ô tô đi từ A đến B bắt đầu lúc 12 giờ và đến nơi lúc 16 giờ 45 phút. Trên đường đi ô tô nghỉ trong 1 giờ 15 phút . Hãy tính vận tốc của ô tô, biết quãng đường AB dài 150 km.

Hướng dẫn giải:

Thời gian ô tô đi từ A đến B (tính cả thời gian nghỉ) là:

16 giờ 45 phút – 12 giờ = 4 giờ 45 phút

Thời gian ô tô đi đường (không tính thời gian nghỉ)s là:

4 giờ 45 phút – 1 giờ 15 phút = 3 giờ 30 phút hay 3,5 giờ

Vận tốc của ô tô là:

150 : 3,5 = 42,86 (km/giờ)

Vậy vận tốc của ô tô là 42,86km/h.

Xem thêm: Tổng hợp công thức vật lý 12

Trên đây là toàn bộ những kiến thức bạn cần nắm vững về vận tốc từ khái niệm, công thức tính vận tốc, công thức tính vận tốc trung bình phân biệt được vận tốc và tốc độ và 1 số công thức mở rộng của công thức tính vận tốc . Hãy cố gắng làm thật nhiều bài tập để thành thạo dạng bài liên quan đến tính vận tốc nhé. Cuối cùng, nếu có thắc mắc gì có thể bình luận ở bên dưới, Tài Liệu Học Tập sẽ cố gắng giải đáp nhanh nhất có thể.

Đừng quên tham gia group Tài Liệu Học Tập để lấy đề thi và tài liệu các bạn nhé !