Lớp 10 Vật lý 10 - Kết nối tri thức

Lý thuyết Vật lý 10 bài 10 KNTT

Khoahoc xin giới thiệu bài Lý thuyết Vật lý lớp 10 bài 10: Sự rơi tự do được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp các câu hỏi lí thuyết và trắc nghiệm có đáp án đi kèm nằm trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 10 sách Kết nối tri thức. Mời quý thầy cô cùng các bạn tham khảo tài liệu dưới đây.

1. Sự rơi trong không khí

Sự rơi nhanh hay chậm của vật phụ thuộc vào độ lớn của lực cản không khí tác dụng lên vật. Lực cản càng nhỏ so với trọng lực tác dụng lên vật thì vật sẽ rơi càng nhanh và ngược lại.

- Newton đã làm thí nghiệm với các ống hút chân không. Hai vật rơi là viên bi chì và chiếc lông chim. Kết quả cho thấy trong chân không hai vật rơi nhanh như nhau.

Sự rơi tự do

Trong ống có không khí           Trong ống không có không khí

Hình 10.1. Thí nghiệm về sự rơi tự do

Nếu loại bỏ được sức cản của không khí, mọi vật rơi nhanh như nhau.

2. Sự rơi tự do

a. Sự rơi tự do

  • Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.
  • Nếu vật rơi trong không khí mà độ lớn của lực cản không khí không đáng kể so với trọng lượng của vật thì cũng coi là rơi tự do.

b. Đặc điểm của chuyển động rơi tự do

  • Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều theo phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.
  • Phương và chiều: Sự rơi tự do có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.
  • Tính chất: Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
  • Gia tốc rơi tự do kí hiệu là g, giá trị của g phụ thuộc vào vĩ độ địa lí và độ cao. Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, mọi vật đều rơi tự do với cùng gia tốc g. Gia tốc rơi tự do ở các nơi khác nhau trên Trái Đất thì khác nhau.

Chú ý: Ở gần bề mặt Trái Đất, người ta thường lấy giá trị của g bằng 9,8 m/s^2.

c. Công thức rơi tự do

Tại thời điểm t

  • Độ dịch chuyển, quãng đường đi được

d=s=\dfrac{1}{2}.g.t^2

  • Vận tốc tức thời

\text{v}_t=g.t

  • Liên hệ giữa vận tốc và quãng đường đi được với gia tốc

\text{v}_t^2=2.g.s

Ví dụ: Một người thả một hòn bi từ trên cao xuống đất và đo được thời gian rơi là 3,1s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s^2.

a) Tính độ cao của nơi thả hòn bi so với mặt đất và vận tốc lúc chạm đất.

b) Tính quãng đường rơi được trong 0,5s cuối trước khi chạm đất.

Hướng dẫn giải

a) Độ cao của nơi thả hòn bi so với mặt đất là: 

h = \frac{1}{2}g{t^2} = \frac{1}{2}.9,8.3,{1^2} = 47,089(m)

Vận tốc vật lúc chạm đất là: v = g.t = 9,8.3,1 = 30,38 (m/s)

b) Quãng đường vật rơi trong 3,1 - 0,5 = 2,6 s đầu là:

{S_{2,6}} = \frac{1}{2}.9,8.2,{6^2} = 33,124(m)

Quãng đường vật rơi được trong 0,5 s cuối là: 47,089 - 33,124 = 13,965 (m)

Ví dụ: Một viên đá được thả từ một khí cầu đang bay lên theo phương thẳng đứng với vận tốc 5 m/s, ở độ cao 300 m. Viên đá chạm đất sau khoảng thời gian?

Hướng dẫn giải

Chọn trục tọa độ Ox theo phương thẳng đứng có chiều dương hướng lên trên và gốc tại vị trí thả viên đá

Ta có: h = v0t + at2/2 với v0 = 5m/s và a = - g = 9,8 m/s2

Suy ra 4.9t2 – 5t – 300 = 0

Vậy t = 8.35s (chọn); t = -7.33s (loại)

  • 51 lượt xem
Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 10 KNTT