I. Xác Định Vị Trí và Thời Điểm của Vật Chuyển Động
Để xác định vị trí của một vật, ta thường sử dụng hệ tọa độ vuông góc. Gốc tọa độ được chọn là vị trí của vật mốc, và các trục Ox, Oy (hoặc Oz trong không gian ba chiều) được dùng để biểu diễn vị trí theo các chiều khác nhau. Giá trị trên mỗi trục tọa độ thể hiện khoảng cách từ vật đến gốc tọa độ theo hướng đó.
Ví dụ, trong hình dưới đây, nếu tỉ lệ là 1:1000, vị trí điểm A là A(x = 10m; y = 20m), và vị trí điểm B là B(x = -10m; y = 20m).
Để xác định thời điểm, chúng ta chọn một mốc thời gian ban đầu và đo khoảng thời gian từ mốc đó đến thời điểm cần xác định. Ví dụ, nếu mốc thời gian là 6 giờ sáng và thời gian chuyển động là 2 giờ, thì thời điểm kết thúc sẽ là 8 giờ sáng.
Một hệ quy chiếu hoàn chỉnh bao gồm: hệ tọa độ, mốc thời gian và đồng hồ đo thời gian.
II. Độ Dịch Chuyển là Gì?
Độ dịch chuyển là một đại lượng vectơ, được biểu diễn bằng một mũi tên nối vị trí đầu và vị trí cuối của chuyển động. Độ dài của mũi tên tỉ lệ với độ lớn của độ dịch chuyển. Độ dịch chuyển là thước đo sự thay đổi vị trí của vật, không phụ thuộc vào đường đi thực tế mà vật đã di chuyển.
- Kí hiệu: (overline d )
- Đơn vị: mét (m).
Ví dụ: Một người đi từ A đến B 500m, sau đó quay lại C 150m. Độ dịch chuyển là đoạn AC, chứ không phải tổng quãng đường đi được.
Trong ví dụ này, độ Dịch Chuyển Là: (overline d = AC = 500 – 150 = 350(m))
III. Phân Biệt Độ Dịch Chuyển và Quãng Đường Đi Được
Điểm khác biệt then chốt giữa độ dịch chuyển là và quãng đường đi được nằm ở chỗ:
- Độ dịch chuyển: Là khoảng cách ngắn nhất từ điểm đầu đến điểm cuối, chỉ quan tâm đến sự thay đổi vị trí của vật.
- Quãng đường đi được: Là tổng độ dài đường đi mà vật đã di chuyển trong suốt quá trình chuyển động.
Sử dụng lại ví dụ trên:
- Độ dịch chuyển là: (overline d = AC = 500 – 150 = 350(m))
- Quãng đường đi được là: s = AB + BC = 500 + 150 = 650 (m).
Lưu ý quan trọng: Độ dịch chuyển và quãng đường đi được chỉ bằng nhau khi vật chuyển động thẳng và không đổi chiều.
IV. Tổng Hợp Độ Dịch Chuyển
Khi một vật thực hiện nhiều chuyển động liên tiếp, độ dịch chuyển là tổng vectơ của các độ dịch chuyển thành phần. Chúng ta sử dụng phép cộng vectơ để tìm ra độ dịch chuyển tổng hợp.
V. Ứng Dụng của Độ Dịch Chuyển
Hiểu rõ về độ dịch chuyển là rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực như:
- Vật lý: Tính toán vận tốc, gia tốc, và động lượng của vật.
- Kỹ thuật: Thiết kế các hệ thống chuyển động, robot, và phương tiện.
- Đời sống: Xác định vị trí, quãng đường đi được trong các hoạt động hàng ngày.
