So sánh trong cùng điều kiện
Hai người cùng đi trong 10 giây: người đi được 40 m nhanh hơn người đi được 30 m. Nếu cùng đi quãng đường 100 m, người mất 20 giây nhanh hơn người mất 25 giây. Có hai cách so sánh: **cùng thời gian, xét quãng đường**; hoặc **cùng quãng đường, xét thời gian**.
Khi cả quãng đường và thời gian đều khác nhau, chưa thể chỉ nhìn quãng đường dài hơn để kết luận nhanh hơn. Cần tính quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian.
Tốc độ cho biết sự nhanh, chậm
**Tốc độ** cho biết sự nhanh, chậm của chuyển động, được xác định bằng quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian. Nếu vật đi quãng đường s trong thời gian t, với t > 0:
$$v=\frac{s}{t}.$$
Trong đó v là tốc độ; s là quãng đường; t là thời gian để đi **chính quãng đường đó**. Đo s bằng mét và t bằng giây thì v có đơn vị mét trên giây, viết m/s. Đo s bằng kilômét và t bằng giờ thì v tính bằng km/h.
Tốc độ 4 m/s nghĩa là quãng đường tính cho mỗi giây là 4 m. Nếu tốc độ giữ không đổi, mỗi giây vật đi 4 m. Nếu nhanh, chậm thay đổi, s/t chỉ cho tốc độ trung bình trên đoạn đã xét, không mô tả riêng từng thời điểm.
Khi cả quãng đường và thời gian khác nhau
Người A đi 120 m trong 30 s; người B đi 150 m trong 50 s. Tính theo cùng đơn vị:
$$v_A=120/30=4\ \mathrm{m/s},$$
$$v_B=150/50=3\ \mathrm{m/s}.$$
Vì 4 > 3 nên A nhanh hơn trên đoạn đã xét. B đi xa hơn nhưng cũng mất nhiều thời gian hơn; quãng đường dài hơn chưa đủ để kết luận.
Bài luyện
Trong cùng 10 s, vật A đi 25 m, vật B đi 30 m. Kết luận nào đúng?
Với cùng thời gian, vật đi xa hơn mới nhanh hơn.
B đi nhiều hơn trong cùng 10 s nên có tốc độ lớn hơn.
Cùng thời gian nhưng khác quãng đường nên tốc độ khác nhau.
Đã có đủ dữ kiện để dùng v = s/t.
Lời giải
Hai vật chuyển động trong cùng 10 s. A có tốc độ 25/10 = 2,5 m/s; B là 30/10 = 3 m/s. B nhanh hơn. Đáp án B.
Đổi m/s sang km/h và ngược lại
Vì 1 m = 0,001 km và 1 s = 1/3 600 h, nên:
$$1\ \mathrm{m/s}=3{,}6\ \mathrm{km/h}.$$
Từ m/s sang km/h, nhân 3,6; từ km/h sang m/s, chia 3,6. Ví dụ 5 m/s = 18 km/h, còn 72 km/h = 20 m/s. Không so các con số 5 và 18 trước khi đổi về cùng đơn vị: chúng biểu diễn cùng một tốc độ.
Bài luyện
Tốc độ 36 km/h bằng bao nhiêu m/s?
Đổi đơn vị cần đổi cả giá trị, không chỉ thay tên đơn vị.
Đã nhân 3,6; từ km/h sang m/s phải chia.
36/3,6 = 10 m/s.
Đã chia cho 3 600 mà chưa đổi kilômét sang mét.
Lời giải
Đổi km/h sang m/s bằng cách chia 3,6: 36/3,6 = 10 m/s. Cũng có thể dùng 36 000 m/3 600 s = 10 m/s. Đáp án C.
Bài luyện
A đi 80 m trong 20 s; B đi 100 m trong 25 s. So sánh tốc độ trên hai đoạn này thế nào?
Quãng đường lớn hơn đi cùng thời gian dài hơn; cần lấy thương s/t.
Thời gian ngắn hơn nhưng quãng đường cũng ngắn hơn, chưa đủ để kết luận nhanh hơn.
Không chỉ dùng thời gian khi hai quãng đường khác nhau.
80/20 = 100/25 = 4 m/s.
Lời giải
Tính riêng: A là 80/20 = 4 m/s; B là 100/25 = 4 m/s. Hai tốc độ bằng nhau dù quãng đường và thời gian khác nhau. Đáp án D.