Vật lý ✅ (ĐÃ XÁC MINH)

Sự rơi tự do trong không khí, Công thức tính độ cao h hay Quãng đường, Vận tốc của vật khi chạm đất – Vật lý 10 bài 4 – Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng

Sự rơi tự do trong không khí, Công thức tính độ cao h hay Quãng đường, Vận tốc của vật khi chạm đất – Vật lý 10 bài 4
Khái niệm về sự rơi tự do có lẽ rằng không lạ lẫm với hầu hết tất cả chúng ta, bởi hiện tượng kỳ lạ vật lý này xảy ra khá liên tục xung quanh tất cả chúng ta. Nhưng cũng không ít bạn chưa biết tại sao ở cùng 1 độ cao thì 1 hòn đá rơi nhanh xuống đất hơn 1 chiếc lá .

Để vấn đáp thắc mắc trên, tất cả chúng ta cùng đi khám phá về sự rơi trong không khí và sự rơi tự do là gì ? Khi đó độ cao h hay quãng đường vật chuyển dời được tính theo công thức nào ? Vận tốc khi vật chạm đất tính ra làm sao ? tất cả chúng ta cùng tìm hiểu và khám phá qua bài viết dưới đây .Bạn đang xem : Sự rơi tự do trong không khí, Công thức tính độ cao h hay Quãng đường, Vận tốc của vật khi chạm đất – Vật lý 10 bài 4

I. Sự rơi trong không khí và sự rơi tự do

1. Sự rơi của các vật trong không khí

a ) Thả một vật từ một độ cao nào đó hoạt động không có tốc độ đầu, vật sẽ hoạt động xuống phía dưới. Đó là sự rơi của vật .
Dưới đây là một số ít thí nghiệm để xem trong không khí vật nặng có luôn luôn rơi nhanh hơn vật nhẹ hay không ?
Trong những thí nghiệm này ta đổng thời thả nhẹ nhàng hai vật rơi xuống từ cùng một độ cao, rổi quan sát xem vật nào rơi tới đất trước .
– Thí nghiệm 1. Thả một tờ giấy và một hòn sỏi ( nặng hơn tờ giấy ) .
– Thí nghiệm 2. Như thí nghiệm 1, nhưng giấy vo tròn và nén chặt .
– Thí nghiệm 3. Thả hai tờ giấy cùng kích cỡ, nhưng một tờ giấy để phẳng còn tờ kia thì vo tròn và nén chặt lại .
– Thí nghiệm 4. Thả một vật nhỏ ( ví dụ điển hình, hòn bi ở trong líp của xe đạp điện ) và một tấm bìa phẳng đặt nằm ngang .
b ) Như vậy ở :
– Thí nghiệm 1 : Vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ ( hòn sỏi rơi nhanh hơn )
– Thí nghiệm 4 : Vật nhẹ rơi nhanh hơn vật nặng ( hòn bi nhỏ rơi nhanh hơn một tấm bìa phẳng đặt nằm ngang ) .
– Thí nghiệm 3 : Hai vật nặng như nhau lại rơi nhanh – chậm khác nhau .
– Thí nghiệm 2 : Hai vật nặng – nhẹ khác nhau lại rơi nhanh như nhau
c ) Sau khi thực thi thí nghiệm, ta thấy : Không thể nói trong không khí, vật nặng khi nào cũng rơi nhanh hơn vật nhẹ .

hayhochoi

2. Sự rơi của các vật trong chân không (sự rơi tự do)

– Newton làm thí nghiệm với một ống thuỷ tinh trong có chứa một hòn bi chì và một cái lông chim .
– Cho hai vật nói trên rơi ở trong ống còn đầy không khí thì hòn bi chì rơi nhanh hơn cái lông chim .
– Hút hết không khí ở trong ống ra, rồi cho hai vật nói trên rơi ở trong ống thì thấy chúng rơi nhanh như nhau .

ống newton* Kết luận

– Từ nhiều thí nghiệm như trên, ta đi đến Tóm lại : Nếu vô hiệu được tác động ảnh hưởng của không khí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau. Sự rơi của những vật trong trường hợp này gọi là sự rơi tự do .
– Thực ra, muốn có sự rơi tự do ta còn phải vô hiệu nhiều tác động ảnh hưởng khác nữa như tác động ảnh hưởng của điện trường, của từ trường … Vì vậy, khái niệm đúng mực về sự rơi tự do là :

⇒ Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.

II. Nghiên cứu sự rới tự do của các vật

1. Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do

a ) Phương của hoạt động rơi tự do là phương thẳng đứng .
b ) Chiều của hoạt động rơi tự do là chiều từ trên xuống dưới .
c ) Chuyển động rơi tự do là hoạt động thẳng nhanh dần đều .
– Công thức tính tốc độ của vật rơi tự do là : v = g. t
trong đó g là gia tốc của hoạt động rơi tự do, gọi tắt là gia tốc rơi tự do .

d) Công thức tính quãng đường đi được của vật rơi tự do: 1569381672ygopo90e1b 1630874949 1631524840

trong đó s là quãng đường đi được, còn t là thời hạn rơi .

2. Gia tốc rơi tự do

– Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, những vât đều rơi tự do với cùng một gia tốc g .
– Tuy nhiên, ở những vĩ độ khác nhau, gia tốc rơi tự do sẽ khác nhau .

* Ví dụ:

Ở địa cực, g lớn nhất : g ≈ 9,8324 m / s2
Ở xích đạo, g nhỏ nhất : g ≈ 9,7805 m / s2
Ở Thành Phố Hà Nội, g ≈ 9,7872 m / s2
Ở Thành phố Hồ Chí Minh, g ≈ 9,7867 m / s2
– Nếu không yên cầu độ đúng mực cao, ta hoàn toàn có thể lấy g ≈ 9,8 ( m / s2 ) hoặc g ≈ 10 ( m / s2 ) .

III. Bài tập vận dụng tính vận tốc, độ cao quãng đường của vật rơi tự do

Bài 1 trang 27 SGK Vật Lý 10: Yếu tố nào ảnh hưởng đến sự rơi nhanh, chậm của các vật khác nhau trong không khí?

° Lời giải bài 1 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Do sức cản của không khí tính năng lên những vật khác nhau. Ngoài ra những yếu tố : Từ trường, điện trường, lực mê hoặc của những vật xung quanh, … cũng ảnh hưởng tác động đến sự rơi của những vật .

Bài 2 trang 27 SGK Vật Lý 10: Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì các vật sẽ rơi như thế nào?

° Lời giải bài 2 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Các vật sẽ rơi cùng tốc độ với nhau ( rơi tự do ) .

Bài 3 trang 27 SGK Vật Lý 10: Sự rơi tự do là gì? 

° Lời giải bài 3 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Sự rơi tự do là sự rơi chỉ dưới tính năng của trọng tải .

Bài 4 trang 27 SGK Vật Lý 10: Nêu các đặc điểm của sự rơi tự do.

° Lời giải bài 4 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Phương của sự rơi tự do : thẳng đứng
– Chiều : từ trên xuống dưới
– Chuyển động là hoạt động thẳng nhanh dần đều với tốc độ đầu bằng 0, gia tốc là g có chiều và độ lớn không đổi tại một nơi cố định và thắt chặt trên ( gần ) mặt đất .

Bài 5 trang 27 SGK Vật Lý 10: Trong trường hợp nào các vật rơi tự do với cùng một gia tốc g?

° Lời giải bài 5 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các vật đều rơi cùng một gia tốc g.

Bài 6 trang 27 SGK Vật Lý 10: Viết các công thức vận tốc và quãng đường đi được của sự rơi tự do.

° Lời giải bài 6 trang 27 SGK Vật Lý 10:

◊ Công thức tính tốc độ của sự rơi tự do : v = g. t
Trong đó, g là gia tốc của hoạt động rơi tự do, gọi tắt là gia tốc rơi tự do

◊ Công thức tính quãng đường đi được của sự rơi tự do: 1569381673lk8b4ed2yu 1630874949 1631524841

Trong đó : S là quãng đường đi được, còn t là thời hạn rơi .

Bài 7 trang 27 SGK Vật Lý 10: Chuyển động của vật nào dưới đây sẽ được coi là sự rơi tự do nếu được thả rơi?

A. Một cái lá cây rụng
B. Một sợi chỉ
C. Một chiếc khăn tay
D. Một mẩu phấn

° Lời giải bài 7 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Chọn đáp án : D. Một mẩu phấn
Vì một mẩu phấn vì viên phấn nhỏ, nhọn nên chịu ít sức cản của không khí .

Bài 8 trang 27 SGK Vật Lý 10: Chuyển động nào dưới đây có thể coi như là chuyển động rơi tự do?

A. Chuyển động của một hòn sỏi được ném lên cao .
B. Chuyển động của một hòn sỏi được ném theo phương nằm ngang .
C. Chuyển động của một hòn sỏi được ném theo phương xiên góc .
D. Chuyển động của một hòn sỏi được thả rơi tự xuống .

° Lời giải bài 8 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Chọn đáp án : D. Chuyển động của một hòn sỏi được thả rơi tự xuống .
Vì sự rơi tự do có đặc thù hoạt động của vật theo chiều từ trên xuống dưới theo phương thẳng đứng .

Bài 9 trang 27 SGK Vật Lý 10: Thả một hòn đá từ một độ cao h xuống đất. Hòn đá rơi trong 1 s. Nếu thả hòn đá đó từ độ cao 4 h xuống đất thì hòn đá rơi trong bao lâu?

A. 4s     B. 2s     C. 

s.      D. Đáp án khác
s. D. Đáp án khác

° Lời giải bài 9 trang 27 SGK Vật Lý 10:

◊ Chọn đáp án : B. 2 s .

– Vì ta có: 1569381676l6djtrejgl 1630874949 1631524841

 nên thời gian vận rơi hết độ cao 4h là:
nên thời hạn vận rơi hết độ cao 4 h là :

 15693816785dd4d1vjvg 1630874949 1631524841

– Theo bài ra vật rơi từ độ cao h xuống đất hết 1 s nên ⇒ t ’ = 2 t = 2.1 = 2 s .

Bài 10 trang 27 SGK Vật Lý 10: Một vật nặng rơi từ độ cao 20 m xuống đất. Tính thời gian rơi, vận tốc của vật khi chạm đất. Lấy g = 10 m/s2.

° Lời giải bài 10 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Thời gian mà vật nặng rơi từ độ cao 20 m là :

15693823274l54m7kcd6 1630874950 1631524842

– Vận tốc khi vận chạm đất là :

 1569381681 1569381681 1630874950 1631524842

Bài 11 trang 27 SGK Vật Lý 10: Thả một hòn đá rơi từ miệng một cái hang sâu xuống đến đáy. Sau 4 s kể từ lúc bắt đầu thả thì nghe tiếng hòn đá chạm vào đáy. Tính chiều sâu của hang. Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s. Lấy g = 9,8 m/s2.

° Lời giải bài 11 trang 27 SGK Vật Lý 10:

◊ Giai đoạn 1 :
– Vật rơi tự do tức vật hoạt động nhanh dần đều trong hang sâu

→ Thời gian vật rơi tự do hết chiều sâu (h) của hang là: 1569381683382se0tshy 1630874950 1631524842

◊ Giai đoạn 2 :
– Khi đá chạm vào đáy, sóng âm thanh do va chạm sẽ truyền thẳng đều lên trên

→ thời gian âm thanh chuyền từ đáy lên miệng hang là: 1569381685061rdbyqgy 1630874950 1631524842

– Theo đề bài khoảng chừng thời hạn từ lúc mở màn thả đến lúc nghe thấy tiếng là t = 4 s nên ta có : t = t1 + t2 = 4 s

1569381687g4yzqgoaev 1630874950 1631524842

Bài 12 trang 27 SGK Vật Lý 10: Thả một hòn sỏi từ trên gác cao xuống đất. Trong giây cuối cùng hòn sỏi rơi được quãng đường 15 m. Tính độ cao của điểm từ đó bắt đầu thả hòn sỏi. Lấy g = 10 m/s2.

° Lời giải bài 12 trang 27 SGK Vật Lý 10:

– Gọi độ cao bắt đầu của viên sỏi là h ( m ) thời hạn rơi hết độ cao h là t, ta có :

 

 (1)
( 1 )– Quãng đường vật rơi được trước khi chạm đất 1 giây ( tức là rơi được t ’ = t – 1 s ) là :

 1569381690rhl5a11shc 1630874951 1631524843

 (2)
( 2 )– Theo bài ra thì : h – h ’ = 15 ( 3 )
– Ta thế ( 1 ), ( 2 ) vào ( 3 ) ta có :

 

– Giải phương trình này ta được t = 2 s ⇒ h = 20 ( m ) .

Hy vọng với bài viết về Sự rơi tự do trong không khí, Công thức tính độ cao H hay Quãng đường, Vận tốc của vật khi chạm đất và bài tập vận dụng ở trên hữu ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

¤ Các bài viết xem nhiều:

¤ Xem thêm các bài viết khác:

Đăng bởi : trung học phổ thông Sóc Trăng
Chuyên mục : Giáo Dục

VIETLIKE.VN

CEO: Công ty TNHH Công Nghệ Truyền Thông Ez Media.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button