Bài tập Khtn 7 Bài 9. Đo tốc độ (20 bài tập)

Lớp 7 · KHTN Bài 9

Đo Tốc Độ

Đồng hồ bấm giây · Cổng quang điện · Bắn tốc độ · GPS

1
Đo tốc độ bằng đồng hồ bấm giây

Để xác định tốc độ của một vật chuyển động, ta cần đo hai đại lượng:

📏
Quãng đường $s$
Dùng thước (thước cuộn, thước dài...)
⏱️
Thời gian $t$
Dùng đồng hồ bấm giây (cơ học hoặc điện tử)

Sau đó áp dụng công thức để tính tốc độ:

$v = \dfrac{s}{t}$
$v$: tốc độ · $s$: quãng đường · $t$: thời gian
Tốc kế là dụng cụ đo tốc độ trực tiếp trên các phương tiện giao thông (ô tô, xe máy...). Tốc kế hiển thị tốc độ tức thời mà không cần đo riêng quãng đường và thời gian.

a) Hai cách đo tốc độ bằng đồng hồ bấm giây

1️⃣
Cách 1
Chọn quãng đường $s$ trước, đo thời gian $t$ sau (thường dùng trong phòng thực hành).
2️⃣
Cách 2
Chọn thời gian $t$ trước, đo quãng đường $s$ sau.

b) Các bước đo tốc độ chạy bộ (cách 1)

1
Dùng thước đo quãng đường $s$. Xác định vạch xuất phátvạch đích.
2
Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian $t$ từ lúc vật rời vạch xuất phát đến khi tới vạch đích.
3
Thực hiện phép đo 3 lần để lấy giá trị trung bình (giảm sai số).
4
Lập bảng ghi kết quả, tính trung bình:
$\bar{s} = \dfrac{s_1 + s_2 + s_3}{3}$ ; $\bar{t} = \dfrac{t_1 + t_2 + t_3}{3}$
5
Tính tốc độ: $v = \dfrac{\bar{s}}{\bar{t}}$ và nhận xét kết quả.
Lần đo$s$ (m)$t$ (s)
1$s_1$$t_1$
2$s_2$$t_2$
3$s_3$$t_3$
Trung bình$\bar{s}$$\bar{t}$
✓ Ưu điểm
Dụng cụ đơn giản, dễ sử dụng, tiện lợi.
✗ Hạn chế
Phụ thuộc phản xạ tay bấm (có độ trễ) → độ chính xác không cao khi đo vật chuyển động nhanh.
2
Đo bằng cổng quang điện và đồng hồ hiện số

Phương pháp này dùng cổng quang điện kết hợp với đồng hồ đo thời gian hiện số thay cho đồng hồ bấm giây. Thời gian được đo tự động nên kết quả chính xác hơn, không phụ thuộc phản xạ con người.

Cổng 1
Cổng 2
$s$
t = 0,154 s

a) Các thiết bị

1
Nam châm điện: giữ viên bi sắt ở vị trí ban đầu.
2
Viên bi sắt: vật cần đo tốc độ.
3
Cổng quang điện 1 và cổng quang điện 2: đặt tại vị trí bắt đầu và kết thúc đo.
4
Công tắc: đóng/ngắt nam châm điện để thả bi.
5
Đồng hồ đo thời gian hiện số: chọn chế độ A ↔ B để đo thời gian vật chuyển động giữa hai cổng quang điện.

b) Nguyên tắc hoạt động

Khi viên bi đi qua cổng 1, đồng hồ bắt đầu đếm. Khi đi qua cổng 2, đồng hồ dừng đếm. Thời gian hiển thị chính là $t$. Dùng thước đo khoảng cách $s$ giữa hai cổng → áp dụng $v = \dfrac{s}{t}$.
Lưu ý: cổng quang điện không đo quãng đường, chỉ giúp xác định thời điểm vật đi qua. Khoảng cách giữa hai cổng vẫn cần dùng thước để đo.
3
Thiết bị bắn tốc độ (cảnh sát giao thông)

Để kiểm tra tốc độ phương tiện giao thông và giảm tai nạn, cảnh sát giao thông sử dụng thiết bị bắn tốc độ (súng bắn tốc độ).

📷
Vạch 1
Vạch 2
🚗
Camera đo thời gian xe chạy qua 2 vạch mốc cách nhau 5 – 10 m

Nguyên tắc hoạt động:

1
Camera theo dõi ô tô chạy trên đường.
2
Ghi lại biển số ô tô và thời gian xe chạy qua hai vạch mốc trên mặt đường (cách nhau $5 - 10$ m).
3
Máy tính trong camera tính tốc độ: $v = \dfrac{s}{t}$.
4
So sánh tốc độ tính được với tốc độ giới hạn của cung đường → phát hiện vi phạm.
Lưu ý quan trọng: thiết bị bắn tốc độ không đo trực tiếp tốc độ. Nó đo thời gian xe chạy qua 2 vạch mốc cách nhau biết trước, rồi máy tính áp dụng $v = \dfrac{s}{t}$.
So sánh với tốc độ giới hạn: tốc độ tính được thường ở đơn vị m/s, biển báo giới hạn ghi km/h → cần đổi đơn vị trước khi so sánh (nhân 3,6 để đổi từ m/s sang km/h).
4
Đo tốc độ bằng GPS

Một số đồng hồ điện tử đeo tayđiện thoại di động có trang bị phần mềm GPS (Hệ thống định vị toàn cầu).

🛰️
📱

Phần mềm GPS có thể tự động xác định vị trí người dùng tại các thời điểm khác nhau nhờ tín hiệu vệ tinh. Từ sự thay đổi vị trí, thiết bị tính ra:

📍
Quãng đường
Tính từ sự thay đổi vị trí giữa các thời điểm
Thời gian
Khoảng thời gian giữa các thời điểm
Tốc độ
$v = \dfrac{s}{t}$ — tự động hiển thị
5
Phương pháp giải các dạng bài tập

Dạng 1: Tính tốc độ từ phép đo $s$ và $t$

$v = \dfrac{s}{t}$
Lưu ý: đổi đơn vị thống nhất trước khi tính

Ví dụ: Bạn chạy 60 m trong 30 s → $v = \dfrac{60}{30} = 2$ m/s.

Dạng 2: Tính tốc độ và so sánh với tốc độ giới hạn

1
Tính tốc độ: $v = \dfrac{s}{t}$ (đơn vị m/s).
2
Đổi sang km/h (nhân 3,6) để so sánh với tốc độ giới hạn.
3
So sánh: nếu $v >$ tốc độ giới hạn → vi phạm.

Dạng 3: Tốc độ trong tình huống thực tế

Cần tính gián tiếp $s$ hoặc $t$ từ dữ kiện bài cho. Ví dụ: đo bằng đếm bước chân ($s$ = số bước × độ dài bước), đo qua chu vi (chong chóng, vòng xoay).

Dạng 4: Tốc độ trung bình trên nhiều chặng

$v_{tb} = \dfrac{s_1 + s_2 + ...}{t_1 + t_2 + ...}$
Tổng quãng đường chia cho tổng thời gian
Chú ý: tốc độ trung bình KHÔNG bằng trung bình cộng các tốc độ. Ví dụ: 60 km/h trong 2 h và 40 km/h trong 3 h → $v_{tb} = \dfrac{120 + 120}{5} = 48$ km/h (không phải $\dfrac{60+40}{2} = 50$ km/h).
6
Xem thêm lý thuyết chi tiết & sơ đồ tư duy

Em có thể đọc thêm bài viết chuyên sâu để hiểu kĩ hơn về tất cả các dạng bài tập đo tốc độ, công thức quy đổi đơn vị và sơ đồ tư duy đầy đủ:

Lộ trình ôn: Card 1 (đồng hồ bấm giây) → Card 2 (cổng quang điện) → Card 3 (bắn tốc độ) → Card 4 (GPS) → Card 5 (phương pháp giải) → bài chuyên sâu → tab Bài Tập với 20 câu trắc nghiệm.
1
Điểm: 0/20
⏱️

Cùng luyện bài Đo tốc độ!

20 câu: 15 trắc nghiệm · 3 đúng/sai · 2 tự luận

💡 Gợi ý
Cô Trần Thị Thanh Thảo

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu