Đề bài: Câu 7. Phát biểu nào sau đây sai về khi nói về độ dịch chuyển và quãng đường ?

A. Độ dịch chuyển là một đại lượng vectơ.
B. Khoảng cách mà vật di chuyển theo một hướng xác định là độ dịch chuyển.
C. Độ dịch chuyển có thể nhận giá trị âm, dương hoặc bằng không.
D. Khi vật chuyển động thẳng, không đổi chiều thì độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được không bằng nhau.

Để tìm được phát biểu sai, chúng ta sẽ lần lượt phân tích từng đáp án nhé!

Phân tích từng đáp án:

Đáp án A: Độ dịch chuyển là một đại lượng vectơ.

• Giải thích: Độ dịch chuyển (hay còn gọi là vectơ độ dời) là một đại lượng vật lý đặc trưng cho sự thay đổi vị trí của vật. Nó được xác định bằng một vectơ nối từ vị trí ban đầu đến vị trí cuối cùng của vật. Vì là một vectơ, độ dịch chuyển có cả độ lớn (khoảng cách giữa điểm đầu và điểm cuối) và hướng (hướng từ điểm đầu đến điểm cuối).
• Kết luận: Phát biểu này là ĐÚNG.

Đáp án B: Khoảng cách mà vật di chuyển theo một hướng xác định là độ dịch chuyển.

• Giải thích: Phát biểu này định nghĩa một cách khá chính xác về độ dịch chuyển trong ngữ cảnh học sinh lớp 10. Nó nhấn mạnh hai yếu tố quan trọng: “khoảng cách” (độ lớn) và “theo một hướng xác định” (phương và chiều). Độ dịch chuyển chính là quãng đường đi được theo đường thẳng từ điểm đầu đến điểm cuối, kèm theo hướng di chuyển.
• Kết luận: Phát biểu này là ĐÚNG.

Đáp án C: Độ dịch chuyển có thể nhận giá trị âm, dương hoặc bằng không.

• Giải thích: Khi chúng ta xét độ dịch chuyển trên một trục tọa độ (ví dụ, trục Ox), giá trị của độ dịch chuyển \(\( \Delta x \)\) có thể:
  • Dương: Nếu vật di chuyển theo chiều dương của trục tọa độ. Ví dụ, vật đi từ \(\( x_1 = 2m \)\) đến \(\( x_2 = 5m \)\) thì \(\( \Delta x = x_2 – x_1 = 5 – 2 = +3m \)\).
  • Âm: Nếu vật di chuyển theo chiều âm của trục tọa độ. Ví dụ, vật đi từ \(\( x_1 = 5m \)\) đến \(\( x_2 = 2m \)\) thì \(\( \Delta x = x_2 – x_1 = 2 – 5 = -3m \)\).
  • Bằng không: Nếu vật quay trở lại vị trí ban đầu sau một quá trình chuyển động. Ví dụ, vật đi từ \(\( x_1 = 2m \)\) đến \(\( x_2 = 5m \)\) rồi quay lại \(\( x_3 = 2m \)\). Độ dịch chuyển tổng cộng là \(\( \Delta x = x_3 – x_1 = 2 – 2 = 0m \)\).

  (Lưu ý: “Độ lớn của độ dịch chuyển” luôn không âm, nhưng “giá trị” của thành phần độ dịch chuyển trên trục thì có thể âm, dương, hoặc bằng không.)

• Kết luận: Phát biểu này là ĐÚNG.

Đáp án D: Khi vật chuyển động thẳng, không đổi chiều thì độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đường đi được không bằng nhau.

• Giải thích:
  • Quãng đường (L): Là tổng chiều dài quỹ đạo mà vật đi được. Nó luôn là một giá trị không âm (\(\( L \ge 0 \)\)) và là một đại lượng vô hướng.
  • Độ lớn của độ dịch chuyển (\(\( |\Delta \vec{d}| \)\)): Là khoảng cách đường chim bay từ điểm đầu đến điểm cuối của chuyển động. Nó cũng luôn là một giá trị không âm.

  Chúng ta biết rằng, tổng quát thì quãng đường luôn lớn hơn hoặc bằng độ lớn của độ dịch chuyển: \(\( L \ge |\Delta \vec{d}| \)\). Dấu bằng xảy ra khi nào?

  Dấu bằng (\(\( L = |\Delta \vec{d}| \)\)) xảy ra chính xác trong trường hợp vật chuyển động thẳng và không đổi chiều.

  Ví dụ: Một người đi bộ từ điểm A đến điểm B trên một con đường thẳng dài 100 mét mà không quay đầu lại.

  • Quãng đường đi được: \(\( L = 100m \)\).
  • Độ lớn của độ dịch chuyển: Người đó di chuyển thẳng từ A đến B, nên khoảng cách từ điểm đầu (A) đến điểm cuối (B) cũng là 100m. Vậy, \(\( |\Delta \vec{d}| = 100m \)\).

  Trong trường hợp này, \(\( L = |\Delta \vec{d}| = 100m \)\). Như vậy, phát biểu “không bằng nhau” là sai.

• Kết luận: Phát biểu này là SAI.

Tóm tắt:

• A đúng: Độ dịch chuyển là vectơ.
• B đúng: Định nghĩa của độ dịch chuyển.
• C đúng: Giá trị của độ dịch chuyển có thể âm, dương, hoặc bằng không (trên một trục).
• D sai: Khi chuyển động thẳng và không đổi chiều, độ lớn của độ dịch chuyển bằng quãng đường.

Vậy, phát biểu sai chính là đáp án D.

Hy vọng bài giải này đã giúp các em hiểu rõ hơn về sự khác biệt và mối liên hệ giữa độ dịch chuyển và quãng đường nhé!