1/ Gia tốc là gì?

Để hiểu về khái niệm gia tốc hãy xem video giới thiệu về các siêu xe dưới đây

Đối với các siêu xe ngoài thông số tốc độ cực đại, mô men xoắn, động cơ xxx mã lực, chúng ta còn hay nghe thông số: xe tăng tốc từ 0 → 100km/h trong khoảng x giây.
Chúng ta có bảng so sánh về các thông số như sau
xe 1: tăng tốc từ 0 → 100km/h trong khoảng 2,6s
xe 2: tăng tốc từ 0 → 100km/h trong khoảng 3s
xe 3: tăng tốc từ 0 → 150km/h trong khoảng 4s
Hỏi xe nào tăng tốc nhanh nhất?
Để trả lời câu hỏi trên ta sử dụng phép tính toán = $\dfrac{\text{vận tốc sau - vận tốc đầu}}{\text{thời gian thay đổi vận tốc}}$
Kết quả thu được càng lớn → thời gian tăng tốc càng nhanh.
Và để đơn giản ta gọi kết quả trên là gia tốc → ta có:

Công thức tính độ lớn gia tốc

$\text{Gia tốc} = \dfrac{\text{vận tốc sau - vận tốc đầu}}{\text{thời gian thay đổi vận tốc}}$
$a = \dfrac{v-v_o}{t}$​

Trong đó:

• v: vận tốc lúc sau (m/s)
• v_o: vận tốc lúc đầu (m/s)
• t: thời gian thay đổi vận tốc (s)
• a: gia tốc (m/s²)

Xét trường hợp đặc biệt, sự thay đổi vận tốc trong các khoảng thời gian bằng nhau là như nhau
Xét bảng số liệu dưới đây
Bảng 1:

Sử dụng công thức $\dfrac{\text{vận tốc sau - vận tốc đầu}}{\text{thời điểm sau - thời điểm đầu}}$
ta luôn thu được kết quả a = 1m/s²
Bảng 2:

Sử dụng công thức $\dfrac{\text{vận tốc sau - vận tốc đầu}}{\text{thời điểm sau - thời điểm đầu}}$
ta luôn thu được kết quả a = -2m/s²
Trường hợp của bảng 1: trong các khoảng thời gian bằng nhau vận tốc tăng được độ lớn như nhau ta gọi là vận tốc tăng đều theo thời gian → gia tốc thu được có độ lớn không đổi và có giá trị dương.
Trường hợp của bảng 2: trong các khoảng thời gian bằng nhau vận tốc giảm đi độ lớn như nhau, ta gọi là vận tốc giảm đều theo thời gian → gia tốc thu được có độ lớn không đổi theo thời gian và có giá trị âm.

Kết luận:

• Trong chuyển động biến đổi đều (vận tốc tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian) thì độ lớn của gia tốc là không đổi
• Trường hợp vận tốc tăng đều + quỹ đạo chuyển động thẳng → ta gọi là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
• Trường hợp vận tốc giảm đều + quỹ đạo chuyển động thẳng → ta gọi là chuyển động thẳng chậm dần đều.
• chuyển động biến đổi đều (vận tốc tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian) + quỹ đạo chuyển động là thẳng ta gọi là chuyển động thẳng biến đổi đều.

2/ Vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều:
Trong chuyển động thẳng biến đổi đều, gia tốc không đổi, vận tốc thì tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian nên ta có:

Công thức tính vận tốc tức thời của chuyển động thẳng biến đổi đều:

$a = \dfrac{v-v_o}{t} → v = v_o + a.t$​

• Lưu ý: Gia tốc là đại lượng véc tơ, trường hợp vật chuyển động tròn đều mặc dù độ lớn của vận tốc không đổi trong quá trình chuyển động nhưng vẫn xuất hiện gia tốc, gia tốc đó có hướng vào tâm quỹ đạo chuyển động ta gọi là gia tốc hướng tâm.
• Ý nghĩa vật lí của gia tốc: gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi vật tốc cả về hướng và độ lớn.

Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lí lớp 10 chủ đề mô tả chuyển động