Sách toán ứng dụng/Chuyển động ở gia tốc tức thời

Chuyển động cong

Chuyển động cong đại diện cho chuyển động không đều có thay đổi hướng di chuyển có gia tốc, vận tốc và đường dài di chuyển tính bằng bằng gia tốc tức thời $a(t)$ , vận tốc tức thời $v(t)$ và đường dài tức thời $s(t)$

Với mọi chuyển động cong có vận tốc di chuyển là một hàm số của thời gian v(t)

Khi $\mathrm{\Delta }t->0$

Gia tốc chuyển động

$a=a(t)=\underset{\mathrm{\Delta }t\to 0}{\lim }\sum \frac{\mathrm{\Delta }v(t)}{\mathrm{\Delta }t}=\frac{d}{dt}v(t)=v^{\text{'}}(t)$

Vận tốc chuyển động

$v=v(t)$

Đường dài chuyển động

$s=s(t)=\underset{\mathrm{\Delta }t\to 0}{\lim }\sum (v(t)+\frac{\mathrm{\Delta }v(t)}{2})\mathrm{\Delta }t=\int v(t)dt=V(t)+C$

Với

$a=\frac{v(t+\mathrm{\Delta }t)-v(t)}{(t+\mathrm{\Delta }t)-t}=\frac{\mathrm{\Delta }v(t)}{\mathrm{\Delta }t}$

$v(t+\mathrm{\Delta }t)=v(t)+a\mathrm{\Delta }t$

$s=v(t)\mathrm{\Delta }t+\frac{\mathrm{\Delta }v(t)}{2}\mathrm{\Delta }t=[v(t)+\frac{\mathrm{\Delta }v(t)}{2}]\mathrm{\Delta }t=[v(t)+\frac{a\mathrm{\Delta }t}{2}]\mathrm{\Delta }t=[v(t+\mathrm{\Delta }t)-\frac{a\mathrm{\Delta }t}{2}]\mathrm{\Delta }t=\frac{v^2(t+\mathrm{\Delta }t)-v^2(t)}{2a}$

Vận tốc bình phương của chuyển động

$v^2(t+\mathrm{\Delta }t)=v^2(t)+2as$

Với mọi chuyển động cong có vận tốc di chuyển là một hàm số của thời gian s(t)

$a=v(t)=\frac{d}{dt}v=\frac{d}{dt}\frac{d}{dt}s(t)=\frac{d^2}{d{t}^2}s(t)$

$v=v(t)=\frac{d}{dt}s(t)$

$s=s(t)$

Tính toán chuyển động cong

Chuyển động tức thời ở mọi thời điểm thời gian v(t)

Chuyển Động		v	a	s
Cong		$v(t)$	$\frac{d}{dt}v(t)$	$\int v(t)dt$
Thẳng nghiêng		$at+v$	$a$	$\frac{1}{2}a{t}^2+vt+C$
Thẳng nghiêng		$at$	$a$	$\frac{a{t}^2}{2}+$
Thẳng ngang		$v$	$0$	$vt$
Thẳng dọc		$t$	$1$	$\frac{t^2}{2}$

Chuyển động tức thời ở mọi thời điểm thời gian s(t)

Chuyển Động		s	v	a
Cong		$s(t)$	$\frac{d}{dt}s(t)$	$\frac{d^2}{d{t}^2}s(t)$
Vector đương thẳng ngang	→→	$\overrightarrow{X}=X\overrightarrow{i}$	$\frac{d}{dt}\overrightarrow{X}=\frac{dX}{dt}\overrightarrow{i}=v_x\overrightarrow{i}$	$\frac{d^2}{d{t}^2}\overrightarrow{X}=\frac{d^{2}X}{d{t}^2}\overrightarrow{i}=a_x\overrightarrow{i}$
Vector đương thẳng dọc	↑ ↑	$\overrightarrow{Y}=Y\overrightarrow{j}$	$\frac{d}{dt}\overrightarrow{Y}=\frac{dY}{dt}\overrightarrow{j}=v_y\overrightarrow{j}$	$\frac{d^2}{d{t}^2}\overrightarrow{Y}=\frac{d^{2}Y}{d{t}^2}\overrightarrow{j}=a_y\overrightarrow{j}$
Vector đương thẳng nghiêng		$\overrightarrow{Z}=Z\overrightarrow{k}$	$\frac{d}{dt}\overrightarrow{Z}=\frac{dZ}{dt}\overrightarrow{k}=v_z\overrightarrow{k}$	$\frac{d^2}{d{t}^2}\overrightarrow{Z}=\frac{d^{2}Z}{d{t}^2}\overrightarrow{k}=a_z\overrightarrow{k}$
Vector đương tròn		$\overrightarrow{R}=R\overrightarrow{r}$	$\frac{d}{dt}\overrightarrow{R}$ $R\frac{d}{dt}\overrightarrow{r}+\overrightarrow{r}\frac{d}{dt}R=R\frac{d}{dt}\overrightarrow{r}$	$\frac{d^2}{d{t}^2}\overrightarrow{R}$ $R\frac{d^2}{d{t}^2}\overrightarrow{r}+\overrightarrow{r}\frac{d^2}{d{t}^2}R=R\frac{d^2}{d{t}^2}\overrightarrow{r}$
Vector đương tròn		$\overrightarrow{R}=\overrightarrow{X}+\overrightarrow{Y}$	$\frac{d}{dt}\overrightarrow{R}=\frac{d}{dt}(\overrightarrow{X}+\overrightarrow{Y})$ $\frac{dX}{dt}\overrightarrow{i}+\frac{dY}{dt}\overrightarrow{j}=v_x\overrightarrow{i}+v_y\overrightarrow{j}$	$\frac{d^2}{d{t}^2}\overrightarrow{R}=\frac{d^2}{d{t}^2}(\overrightarrow{X}+\overrightarrow{Y})$ $\frac{d^{2}X}{d{t}^2}\overrightarrow{i}+\frac{d^{2}Y}{d{t}^2}\overrightarrow{j}=a_x\overrightarrow{i}+a_y\overrightarrow{j}$

Chuyển động sóng

Tính chất

Nghiệm số sóng sin

$f(t)=Asin\omega t$

Thỏa mản hàm số sóng đạo hàm bậc n

$f^n(t)=-\beta f(t)$

$a{f}^n(t)+bf(t)=0$

Sao cho

$\omega =n\sqrt{\beta }$

$\beta =\frac{b}{a}$

n ≥ 2

Đường dài sóng

$s=k\lambda$

Vận tốc sóng

$v=\frac{k\lambda }{t}=k\lambda f=k\omega$

Gia tốc sóng

$a=\frac{k\omega }{t}$

Công thức tổng quát

Đường dài	$s=k\lambda$
Thời gian	$t$
Vận tốc	$v=\frac{k\lambda }{t}=k\lambda f=k\omega$
Chu kỳ Thời gian	$T=\frac{1}{t}=f$
Số sóng	$k=\frac{s}{\lambda }=\frac{v}{\omega }$
Vận tốc góc	$\omega =\lambda f=\frac{v}{k}$
Bước sóng	$\lambda =\frac{\omega }{f}=\omega t=\frac{s}{k}$
Tần số sóng	$f=\frac{\omega }{\lambda }=\frac{v}{k\lambda }=\frac{1}{t}$
Phương trình sóng	$\frac{d^2}{d{t}^2}f(t)=-\beta f(t)$
Hàm số sóng	$f(t)=Asin\omega t$
Vận tốc góc	$\omega =\sqrt{\beta }=\lambda f=\frac{s}{k}$