Bài 10. Sự rơi tự do

Tùy vào kiến thức của mỗi bạn đang có để trả lời câu hỏi khởi động của bài học. Các em có thể trả lời như sau:

Em cảm thấy hiện tượng này thật kì lạ. Bởi vì chiếc búa nặng hơn nên đáng ra phải rơi xuống trước chiếc lông chim chứ không thể nào chiếc búa và chiếc lông chim lại rơi cùng lúc được.

Nhà bác học Newton đã làm thí nghiệm cho viên bi chì và lông chim rơi trong ống hút chân không, kết quả là hai vật rơi nhanh như nhau.

Vì vậy, nếu loại bỏ được sức cản của không khí, các vật sẽ rơi nhanh như nhau.

Theo em nếu loại bỏ được sức cản của không khí, các vật sẽ rơi nhanh như nhau.

Trong TN 1, ta thấy quả bóng có lực cản nhỏ hơn trọng lực của quả bóng, còn chiếc lá có lực cản lớn hơn rất nhiều so với trọng lực của chiếc lá, nên quả bóng rơi xuống trước chiếc lá.

Quả tạ rơi trong không khí được coi là sự rơi tự do vì độ lớn của lực cản không khí không đáng kể so với trọng lượng của vật.

1.

Học sinh tự thực hiện thí nghiệm

Phương và chiều của sự rơi tự do:

+ Phương: thẳng đứng

+ Chiều: từ trên xuống dưới

2.

Để kiểm tra bề mặt của bức tường trong lớp học, chúng ta có thể lấy bất kì một vật nào đó, thả rơi vật đó từ một độ cao bất kì của bức tường, nếu vật đó rơi theo phương thẳng đứng thì bề mặt bức tường là mặt phẳng thẳng đứng, còn vật rơi không theo phương thẳng đứng thì bề mặt của bức tường không phẳng

3.

Dùng dây dọi để kiểm tra bức tường có phẳng hay không

Đặt êke ở góc vuông của mặt sàn với bức tường, do bề mặt bức tường là mặt phẳng thẳng đứng nên nếu để được êke ở góc vuông đó thì mặt sàn phẳng, nếu không để được thì mặt sàn không phẳng.

1.

Dựa vào bảng 10.1, ta thấy rằng

+ Trong 0,1 s đầu tiên, vật đi được quãng đường là 0,049 m

+ Trong 0,1 s tiếp theo, vật đi được quãng đường là 0,197 – 0,049 = 0,148 m

+ Từ 0,2 s đến 0,3 s, vật đi được quãng đường là 0,441 – 0,197 = 0,244 m

+ Từ 0,3 s đến 0,4 s, vật đi được quãng đường là 0,785 – 0,441 = 0,344 m

+ Từ 0,4 s đến 0,5 s, vật ssi được quãng đường là 1,227 – 0,785 = 0,442 m

Thông qua các số liệu trên, ta thấy cùng trong một khoảng thời gian, quãng đường vật rơi được càng dài, chứng tỏ vật rơi tự do

1.

Độ dịch chuyển và quãng đường đi được trong sự rơi tự do có cùng độ lớn vì rơi tự do là chuyển động thẳng, không đổi chiều chuyển động.

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

\(h=\dfrac{1}{2}gt^2=\dfrac{1}{2}\cdot9,8\cdot3,1^2=47,089\left(m\right)\)

Vận tốc lúc chạm đất: \(v=gt=9,8\cdot3,1=30,38\left(m/s\right)\)

(b) Quãng đường vật rơi trong 0,5s cuối trước khi chạm đất:

\(\Delta s=h-s'\) (với \(s'\) là quãng đường vật rơi trong khoảng thời gian trước khi đến thời điểm 0,5s trước khi hòn bi chạm đất).

\(\Rightarrow\Delta s=h-\dfrac{1}{2}g\left(t-\Delta t\right)^2\)

\(=47,089-\dfrac{1}{2}\cdot9,8\cdot\left(3,1-0,5\right)^2=13,965\left(m\right)\)

- Vận dụng kiến thức về sự rơi tự do để tính toán được thời gian rơi của vật, vận tốc vật bắt đầu chạm đất hoặc có thể tìm được độ cao của vật khi được thả rơi tự do.

- Biết cách xác định phương thẳng đứng và phương ngang dựa vào cách sử dụng dây dọi và thước eke.