Vật lý 10 Bài 15: Bài toán về chuyển động ném ngang

  1. Chia sẻ trang này

    Tác giả: LTTK CTV
    Đăng lúc: 19/11/17
    Tóm tắt lý thuyết
    I. Khảo sát chuyển động ném ngang
    1. Chọn hệ trục toạ độ và gốc thời gian
    • Chọn hệ trục toạ độ Đề-các xOy, trục Ox hướng theo véc tơ vận tốc \(\mathop {{v_o}}\limits^ \to \) , trục Oy hướng theo véc tơ trọng lực \(\mathop P\limits^ \to \)

    • Chọn gốc thời gian lúc bắt đầu ném
    2. Phân tích chuyển động ném ngang
    Chuyển động của các hình chiếu Mx và My trên các trục Ox và Oy gọi là các chuyển động thành phần của vật M.

    [​IMG]

    • Thành phần theo trục Ox: \({a_x} = 0;{v_x} = {v_o};x = {v_o}t\left( 1 \right)\) (1)
    • Thành phần theo trục Oy: \({a_y} = g;{v_y} = gt;y = g{t^2}\left( 2 \right)\) (2)
    II. Xác định chuyển động ném ngang
    1. Dạng của quỹ đạo
    • Từ (1), (2) suy ra phương trình quỹ đạo của vật: \(y = \frac{g}{{2v_0^2}}{x^2}\)
    • Quỹ đạo của vật là 1 nữa đường parapol
    [​IMG]

    2. Thời gian chuyển động.
    • Thay $y = h$ vào (2), ta được: \(t = \sqrt {\frac{{2h}}{g}} \)

    3. Tầm ném xa.
    • Gọi L là tầm ném xa: \(L = {x_{max}} = {v_o}t = {v_o}\sqrt {\frac{{2h}}{g}} \).

    4. Tốc độ
    $$v = \sqrt {v_x^2 + v_y^2} = \sqrt {v_o^2 + {{(gt)}^2}} $$

    III. Thí nghiệm kiểm chứng.
    • Sau khi búa đập vào thanh thép, bi A chuyển động ném ngang còn bi B rơi tự do.
    • Cả hai đều chạm đất cùng một lúc.

    Bài tập minh họa
    Bài 1:
    Một hòn bi lăn dọc theo một cạnh của một mặt bàn hình chữ nhật nằm ngang cao h = 1,25m. Khi ra khỏi mép bàn, nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn, nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn L = 1,50m (theo phương ngang) ? Lấy \(g = 10m/{s^2}.\) Tính thời gian hòn bi rơi ?

    Hướng dẫn giải:
    Ta có công thức tính thời gian rơi: $t = \sqrt{\frac{2h}{g}} ⇒ t = \sqrt{\frac{2.1,25}{10}} = 0,5s $

    Bài 2:
    Một máy bay bay theo phương ngang ở cùng độ cao 10km với tốc độ 720km. Viên phi công phải thả quả bom từ xa cách mục tiêu (theo phương ngang) bao nhiêu để thả quả bom rơi trúng mục tiêu? Lấy \(g = 10m/{s^2}.\)

    Hướng dẫn giải:
    • Quả bom được xem như ném ngang có \({v_0} = 720{\rm{ }}km/h = 200m/s\), \(h = 10{\rm{ }}km{\rm{ }} = 10000m{\rm{ }} = {10^4}m\)
    • Áp dụng công thức tính tầm ném xa ta có: $L = v_0 = \sqrt{\frac{2h}{g}} = 200 = \sqrt{\frac{2.10^4}{10}}$. Vậy $L = 8944,2m = 8,944km$.
    • Phương trình quỹ đạo của vật ném ngang: $y = \frac{g}{2V_0^2}x^2$ ⇒ $y = \frac{x^2}{8000} (m)$
     

    Xem các chủ đề cùng chuyên mục