Lý thuyết vật lí lớp 10 chuyển động ném ngang thuộc chủ đề vật lí lớp 10 Lực và chuyển động
Lý thuyết về chuyển động ném ngang, vật lí lớp 10
I/ Chuyển động ném theo phương ngang
Những lưu ý quan trọng:
- Theo phương ngang vật không chịu tác dụng của lực nào => theo định luật I Newton chuyển động của vật ném theo phương ngang là chuyển động thẳng đều
- Theo phương thẳng đứng vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực => vật chuyển động rơi tự do theo định nghĩa của chuyển động rơi tự do
Hệ quy chiếu của chuyển động ném theo phương ngang như hình vẽ
Phương trình vận tốc chuyển động ném theo phương ngang
- Theo phương Ox: $v_{x}$ = $v_{o }$
- Theo phương Oy: $v_{y}$ = gt
- Liên hệ giữa $v_{x}$ và $v_{y}$: \[\tan \alpha = \dfrac{v_y}{v_x}\]
- Độ lớn của vận tốc tại vị trí bất kỳ: \[v = \sqrt{v_x^2+v_y^2}\]
Phương trình chuyển động, phương trình quỹ đạo của vật ném theo phương ngang
- Theo Ox: x = vot (1)
- Theo Oy: y = 0,5gt$^{2 }$(2)
- Quỹ đạo: \[y=\dfrac{g}{2v_{0}^{2}}x^{2}\]
- Quỹ đạo của chuyển động ném theo phương ngang cũng là một đường parabol
Cách xây dựng phương trình quỹ đạo: từ (1) => t = x/vo thay vào (2) => phương trình quỹ đạo.
Các công thức của chuyển động ném theo phương ngang
- Thời gian vật chạm đất: \[t= \sqrt{\dfrac{2h}{g}}\]
- Tầm ném xa: \[L=v_{o}t=v_{o}\sqrt{\dfrac{2h}{g}}\]
Bài tập ví dụ về chuyển dộng động ném ngang
Bài 1. Một vật được ném theo phương nằm ngang từ độ cao 80m. Sau 3s vận tốc của vật hợp với phương nằm ngang góc 45o. Hỏi vật chạm đất lúc nào, ở đâu, với vận tốc bằng bao nhiêu? Lấy g=10m/s2
Hướng dẫn giải bài tập chuyển động ném ngang
v2 = vo2 + (gt)2 = \[\left (\dfrac{v_{o}}{cos\alpha } \right )^{2}\]
với t = 3s; α = 45o => vo = 30m/s
Thời gian vật chạm đất \[t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}\] = 4s
=> Tầm xa: x = vot = 120m
Vận tốc chạm đất: v2 = vo2 + (gt)2 => v = 50m/s
Bài 2. Một máy bay bay ngang với vận tốc v1 ở độ cao h muốn thả bóm trúng tàu chiến đang chuyển động đều với vận tốc v2 trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng với máy bay. Hỏi máy bay phải thả bom cách tàu chiến theo phương ngang một đoạn bằng bao nhiêu xét 2 trường hợp
a/ Máy bay và tàu chiến chuyển động cùng chiều
b/ máy bay và tàu chiến chuyển động ngược chiều.
Hướng dẫn giải bài tập chuyển động ném ngang
a/ chọn hệ quy chiếu như hình
phương trình chuyển động của hai vật
máy bay: x1 = v1t; y1 = h – 0,5gt2
tàu chiến: x2 = L + v2t; y2 = 0
khi bom trúng tàu: x1 = x2; y1 = y2 => L = (v1 – v2)\[\sqrt{\dfrac{2h}{g}}\]
b/ Tương tự ta có
máy bay: x1 = v1t; y1 = h – 0,5gt2
tàu chiến: x2 = L – v2t; y2 = 0
khi bom trúng tàu: x1 = x2; y1 = y2 => L = (v1 + v2)\[\sqrt{\dfrac{2h}{g}}\]
Bài 3. ném vật theo phương ngang với vận tốc 10m/s từ độ cao 40m xuống đất. Lấy g=10 m/s2
a) Xác định tọa độ của vật sau 2s.
b) Phương trình quỹ đạo của vật
c) Xác định vị trí vật chạm đất theo phương ngang, và vận tốc khi chạm đất.
Hướng dẫn giải bài tập chuyển động ném ngang
Phân tích bài toán
vo=10m/s; h=40m; g=10m/s2; t=2s
Giải
a/ x=vot=20m; y=0,5gt2=20m
b/ \[y=\dfrac{g}{2v_{o}^{2}}x^{2}\]=0,05x2
c/ \[L=v_{o}\sqrt{\dfrac{2h}{g}}\]=20√2 m.
v=\[\sqrt{v_{o}^{2}+2gh}\]=30 m/s.