Sự rơi tự do là một kiến thức quan trọng thường xuất hiện trong đề thi vào lớp 10 môn Vật lý. Để giúp các em nắm vững nội dung này, Team hkmobile.vn đã tổng hợp các lý thuyết liên quan đến sự rơi tự do. và cách giải quyết vấn đề rơi tự do trong bài viết sau.
>>> Xem thêm: Lý thuyết và Bài tập Con lắc lò xo 12 Đầy đủ và Chi tiết
Sự rơi của một vật thể trong không khí
Sự rơi trong không khí của các vật xảy ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào lực cản của không khí tác dụng lên chúng.
Sự rơi tự do của một vật (trong chân không)
Nếu loại bỏ ảnh hưởng của không khí, tất cả các vật thể sẽ rơi nhanh như nhau. Sự rơi của các vật trong trường hợp này được gọi là sự rơi tự do (trong chân không).
Từ đó, chúng ta có được khái niệm chính xác về sự rơi tự do: Sự rơi tự do là sự rơi chỉ chịu tác dụng của trọng lực
>>> Xem thêm: Năng lượng Tiềm năng là gì? Công thức tiềm năng đàn hồi và tiềm năng trọng lực
Tính chất của chuyển động rơi tự do
Có thể kể đến một số tính chất của sự rơi tự do như:
- Phương của vật rơi tự do là phương thẳng đứng;
- Chiều của chuyển động này là từ trên xuống dưới.
- Do đó, chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng biến đổi đều có gia tốc.
>>> Xem thêm: Lý thuyết 10: Chuyển động thẳng biến đổi đều
Năng lượng tiềm năng là gì? Công thức tiềm năng đàn hồi và tiềm năng trọng lực
Công thức tính độ rơi tự do
Công thức tính tốc độ
Công thức của sự rơi tự do khi không có vận tốc ban đầu (v = 0):
\begin{aligned}
&\bull s = v_0t + \frac12gt^2\\
&\bull v = v_0 + gt\\
&\bull v^2 - v^2_0 = 2gs
\end{aligned}
Trong đó:
- s: là quãng đường rơi (m)
- v là vận tốc tại thời điểm t (m / s)
- g: là gia tốc rơi (m / s2)
Công thức gia tốc
Tại bất kỳ nơi nào trên Trái đất của chúng ta và gần mặt đất, vật thể sẽ rơi tự do với cùng một gia tốc.
Ở những nơi khác nhau, gia tốc rơi tự do của vật sẽ khác nhau:
- Tại cực, gia tốc cực đại: g = 9,8324m / s2.
- Tại xích đạo, gia tốc nhỏ nhất: g = 9,7872m / s2
Trong một số trường hợp không cần độ chính xác tuyệt đối, ta có thể lấy g = 9,8m / s2 hoặc g = 10m / s2
>>> Xem thêm: Con Lắc Đơn Giản – Lý Thuyết, Công Thức Và Bài Tập Minh Họa
Cách giải bài tập về sự rơi tự do
Dạng 1: Tìm quãng đường, tốc độ và thời gian
Để giải quyết vấn đề rơi tự do này, chúng ta sẽ áp dụng các công thức sau:
\begin{aligned}
&\bull s = h= \frac12gt^2\\
&\bull t=\sqrt{\frac{2s}{g}}\\
&\bull v=gt=\sqrt{2gs}
\end{aligned}
Ví dụ: Một vật rơi tự do từ độ cao 20m xuống đất, gia tốc g = 10m / s2.
- Tính thời gian
- Thời gian t để vật chạm đất là:
t = \sqrt{\frac{2s}{g}} =\sqrt{\frac{2.20}{10}}= 2 (s)- Vận tốc v của vật khi chạm đất là:
v = gt = 10.2 = 20 (m/s)
Dạng 2: Tìm quãng đường đi được trong n giây
Trong n (s) khoảng cáchĐầu tiên) đối tượng sẽ đi là:
s_1= v_0.n + \frac12.g.n^2
Trong (n-1) giây khoảng cách2) đối tượng để đi là:
s_2= v_0.(n-1) + \frac12.g.(n-1)^2
Trong giây thứ n, quãng đường vật đi được là:
\Delta s = s_1 - s_2
Dạng 3: Tìm quãng đường đi được trong n giây cuối cùng
Trong t (s) quãng đường vật đi được là:
s_1= v_0t + \frac12.g.t_2
Trong (tn) (s) quãng đường vật đi được là:
s_2= v_0. (t-n) + \frac12.g.(t-n)^2
Trong n (s) cuối cùng, quãng đường vật đi được là:
\Delta s = s_1 - s_2
Bài tập ví dụ: Một vật khối lượng rơi tự do ở độ cao bất kỳ có gia tốc g = 10 m / s2. Tính toán:
- Quãng đường bóng rơi được trong 5 giây đầu tiên.
- Quãng đường mà quả nặng rơi được trong giây thứ 5.
- Trong 2 (s) cuối cùng trước khi chạm đất, quả nặng rơi tự do một đoạn s = 144m. Tính thời gian t rơi và độ cao ban đầu của quả nặng khi thả nó.
Phương Pháp Học Tốt Vật Lí 11, Giải bài tập Vật Lí 11 SGK Vật Lí 11 Công Phá
Hướng dẫn giải pháp
một. Quãng đường quả cầu rơi được trong 5s đầu tiên là:
s_5= \frac12.g.t_5^2 = \frac12.10.5^2 = 125m
b. Quãng đường quả bóng rơi được trong 4 giây đầu tiên là:
s_4= \frac12.g.t_4^2 = \frac12.10.4^2 = 80m
Quãng đường quả bóng rơi được trong giây thứ 5 là:
\Delta s = s_1-s_2 = 125-80 = 45m
c. Quãng đường bi đi được trong t giây:
s = \frac12.g.t^2
Quãng đường quả bóng rơi được trong (t-2) giây là:
s_2 = \frac12.g.(t-2)^2
Quãng đường bi đi được trong 2 giây cuối cùng là:
\Delta s = s_1-s_2 \Leftrightarrow 144= \frac12.g.t^2- \frac12.g.(t-2)^2\Leftrightarrow 144= 2.g.t +4 = 2.10t + 4 \Leftrightarrow t=7s
Độ cao khi thả vật là:
h = \frac12.g.t^2 = \frac12.10.7^2 = 245m
Học trực tuyến livestream Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh để bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại hkmobile.vn
Giáo dục hkmobile.vn là Nền tảng học Toán – Lý – Hóa – Văn – Anh – Sinh trực tuyến uy tín và chất lượng nhất Việt Nam Dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình học bám sát khung chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, hkmobile.vn sẽ giúp các em lấy lại hành trang, bứt phá về điểm số và nâng cao thành tích của mình. nghiên cứu.
Tại hkmobile.vn, trẻ em sẽ được giảng dạy bởi các giáo viên từ TOP 1% giáo viên giỏi toàn quốc. Các giáo viên đều có trình độ Thạc sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong sự nghiệp giáo dục. Với phương pháp giảng dạy sáng tạo, dễ tiếp cận, giáo viên sẽ giúp học sinh tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Giáo dục hkmobile.vn cũng có sẵn Đội ngũ cố vấn học tập chuyên nghiệp luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học và cá nhân hóa lộ trình học tập của các em.
Lý thuyết ba định luật của Newton
Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu và nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của hkmobile.vn luôn được đảm bảo Đường truyền ổn định, hạn chế giật / lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.
Nhờ nền tảng học tập livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, học viên có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.
Khi trở thành học viên của hkmobile.vn, bạn cũng sẽ nhận được Cẩm nang Toán – Lý – Hóa “siêu hay” Tổng hợp tất cả các công thức và nội dung khóa học được biên soạn cẩn thận, chi tiết và kỹ lưỡng giúp học sinh học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.
hkmobile.vn cam kết tăng 8+ hoặc ít nhất 3 điểm cho học sinh. Nếu bạn không đạt số điểm như cam kết, hkmobile.vn sẽ hoàn trả 100% học phí cho bạn. Hãy nhanh tay đăng ký livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – 12 năm học 2022 – 2023 tại hkmobile.vn ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39%, giảm từ 699K chỉ còn 399K.
Với kiến thức về rơi tự do và bài tập mà hkmobile.vn vừa chia sẻ trên đây, mong rằng các em có thể nắm vững nội dung này. Ngoài ra, để biết thêm nhiều thông tin bổ ích về Toán – Lý – Hóa, các bạn hãy thường xuyên theo dõi website của hkmobile.vn nhé. Chúc may mắn và học tập vui vẻ!
Nhớ để nguồn: Lý Thuyết Lý 10: Sự Rơi Tự Do Và Cách Giải Bài Tập Sự Rơi Tự Do