Bài 8: Đồ thị quãng đường – thời gian

Ngoài cách mô tả bằng lời có thể dùng đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa quãng đường và thời gian.

+ Giả sử vật đang ở vị trí 1 m.

+ Trong 1 giây đầu tiên vật đứng yên tại một vị trí nên vẽ 1 đoạn thẳng song song với trục thời gian xuất phát từ vị trí 1 m đến vị trí A.

+ Trong 2 giây tiếp theo vật đi được 4 m trên một đường thẳng, khi đó trên trục thời gian xác định vị trí ứng với 3 s và trên trục quãng đường xác định vị trí ứng với 5 m. Từ 2 vị trí này xác định được vị trí C. Nối A với C được đồ thị đoạn đường tiếp theo.

+ Đồ thị cần vẽ chính là đường màu đen.

Trong khoảng thời gian từ 3 s đến 6 s ta thấy đồ thị quãng đường – thời gian BC là đường thẳng nằm ngang song song với trục thời gian. Từ điểm B và C kẻ đường thẳng vuông góc với trục quãng đường đều cắt trục quãng đường ở vị trí 9 m chứng tỏ là vật đang đứng yên.

Từ đồ thị thấy:
+ Trong khoảng thời gian từ lúc vật bắt đầu chuyển động đển giây thứ 5 ứng với đoạn đồ thị \(\mathrm{OA}\). Từ điểm \(\mathrm{A}\) kẻ đường thẳng vuông góc với trục quãng đường thấy tương ứng với điểm \(30 \mathrm{~cm}\). Nên sau khoảng thời gian \(5 \mathrm{~s}\) vật chuyển động được quãng đường \(30 \mathrm{~cm}\).
+ Muốn xác định được tốc độ của vật ở đoạn đồ thị \(\mathrm{OA}\) và \(\mathrm{BC}\) cần xác định được quãng đường và thời gian tương ứng với các đoạn đồ thị đó.
Xác định tốc độ của vật trên đoạn \(O A\) :
- Quãng đường của vật ứng với đoạn đồ thị \(\mathrm{OA}\) (đã xác định ở trên) là: \(\mathrm{s}_1=30 \mathrm{~cm}\).
- Thời gian vật chuyển động ứng với đoạn đồ thị \(\mathrm{OA}\) là: \(\mathrm{t}_1=5 \mathrm{~s}\).
- Tốc độ của vật ứng với đoạn đồ thị \(\mathrm{OA}\) là: \(v_{O A}=\frac{s_1}{t_1}=\frac{30}{5}=6(\mathrm{~cm} / \mathrm{s})\).
Xác định tốc độ của vật trên đoạn BC:
- Từ điểm \(\mathrm{B}\) và \(\mathrm{C}\) kẻ đường thẳng vuông góc với trục quãng đường xác định được vị trí của vật ở điểm \(\mathrm{B}\) là \(30 \mathrm{~cm}\) và ở điểm \(\mathrm{C}\) là \(60 \mathrm{~cm}\). Nên quãng đường vật đi được trên đoạn BC là: \(\mathrm{s}_2=60-30=30 \mathrm{~cm}\).
- Từ điểm \(\mathrm{B}\) và \(\mathrm{C}\) kẻ đường thẳng vuông góc với trục thời gian xác định được thời điểm vật ở vị trí \(\mathrm{B}\) là \(8 \mathrm{~s}\) và ở vị trí \(\mathrm{C}\) là \(15 \mathrm{~s}\).

Nên thời gian vật đi từ vị trí \(\mathrm{B}\) đến C là: \(\mathrm{t}_2=15-8=7 \mathrm{~s}\).
Tốc độ của vật trên đoạn đường \(\mathrm{BC}\) là: \(v_{B C}=\frac{s_2}{t_2}=\frac{30}{7}(\mathrm{~cm} / \mathrm{s})\)
Đoạn đồ thị \(\mathrm{AB}\) song song với trục thời gian, từ điểm \(\mathrm{A}\) và \(\mathrm{B}\) kẻ đường thẳng vuông góc với trục quãng đường đều cắt trục quãng đường ở vị trí là \(30 \mathrm{~cm}\) nên đồ thị ứng với đoạn \(\mathrm{AB}\) cho biết vật không chuyển động.

Từ bảng trên, ta thấy: Khi phương tiện đi với tốc độ 60 km/h thì khoảng cách tối thiểu với xe liền trước là 35 m; đi với tốc độ từ 60 km/h đến 80 km/h thì khoảng cách tối thiểu với xe liền trước là 55m; đi với tốc độ từ 80 km/h đến 100 km/h thì khoảng cách tối thiểu với xe liền trước là 70m.

Như vậy, đi với tốc độ càng lớn thì khoảng cách an toàn tối thiểu càng lớn. Nếu không tuân thủ khoảng cách an toàn trên sẽ xảy ra tai nạn giao thông.

Chú ý: Tốc độ này phụ thuộc vào từng loại đường và xe tham gia giao thông.

Các xe tham gia giao thông không tuân theo những quy định về tốc độ và khoảng cách an toàn thì khó có thể xử lý kịp thời những sự cố bất ngờ xảy ra trong thời gian ngắn với khoảng cách an toàn nhỏ, dẫn đến các vụ va chạm giao thông.

+ Nếu 2 chủ phương tiện giao thông kịp thời dừng thì chỉ gây ra những xầy xước nhỏ trên xe:

+ Nếu chủ phương tiện đi với tốc độ lớn, xảy ra tình huống bất ngờ làm mất lái, sẽ dẫn tới vụ va chạm mạnh với phương tiện khác hoặc chướng ngại vật trên đường thì tùy theo tốc độ xe, loại xe, bề mặt đường, … sẽ xảy ra những hậu quả khác nhau như: làm hỏng các bộ phận trên xe, cơ thể người bị thương,… hoặc nặng hơn nữa là xe hỏng, người mất.

+ Số 60 + ô tô: ô tô được phép đi ở làn đường này và tốc độ tối đa cho phép là 60 km/h.

+ Số 50 + ô tô, xe máy: ô tô và xe máy được phép đi ở làn đường này và tốc độ tối đa cho phép là 50 km/h.

+ Số 50 + xe máy, xe đạp, xe ba gác: xe máy, xe đạp, xe ba gác được phép đi ở làn đường này và tốc độ tối đa cho phép là 50 km/h.

Các em có thể tham khảo một số tranh vẽ dưới: