Lập phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các công thức tính thời gian chuyển động thành phần.
Lập phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang, các công thức tính thời gian chuyển động và tầm ném xa.
Theo trục Ox, tọa độ của Mx là: x = v0.t cũng chính là hoành độ của điểm M chuyển động ném ngang.
Tại thời điểm t, điểm M có tung độ (tọa độ của My):
Thế (1) vào (2)
Thời gian chuyển động bằng thời gian rơi tự do của vật được thả từ cùng độ cao:
Tầm ném xa:
Lập luận để rút ra các phương trình mô tả quỹ đạo chuyển động, thời gian rơi và tầm xa của vật được ném ngang.
Xét chuyển động ném ngang trong mặt phẳng, vật luôn có gia tốc rơi tự do \(\overrightarrow g \) thẳng đứng hướng xuống và vuông góc với vận tốc ban đầu \(\overrightarrow {{v_0}} \)
Chọn hệ trục tọa độ Oxy như Hình 9.4, gốc thời gian là lúc thả vật
* Trên trục Ox:
- Gia tốc: ax = 0 nên vật chuyển động thẳng đều trên Ox.
- Vận tốc: vx = v0 là hằng số.
- Phương trình chuyển động: x = v0 .t.
* Trên trục Oy:
- Gia tốc: ay = g là hằng số nên vật chuyển động nhanh dần đều trên Oy
- Vận tốc: vy = g.t
- Phương trình chuyển động: \(y = \frac{1}{2}g{t^2}\)
2. Lập luận để rút ra các phương trình mô tả quỹ đạo chuyển động, thời gian rơi và tầm xa của vật được ném ngang.
Viết các phương trình của hai chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang và cho biết tính chất của mỗi chuyển động thành phần.
- Chuyển động thành phần theo trục Ox là chuyển động thẳng đều với các phương trình
\(a_x=0;v_x=v_0;x=v_0t\)
- Chuyển động thành phần theo trục Oy là chuyển động rơi tự do với các phương trình:
\(a_y=g;v_y=gt;y=\dfrac{1}{2}gt^2\)
Bài 1: Từ một vách đá cao 10m so với mặt nước biển, một người ném ngang một hòn đá nhỏ với tốc độ 5m/s. Bỏ qua sức cản của không khí và lấy g= 9,8 m/s²
a,Lập phương trình chuyển động và phương trình quỹ đạo của hòn đá
b,tìm thời gian hòn đá rơi chạm mặt nước biển
c,Xác định tầm xa; tọa độ; độ lớn và hướng vận tốc của hòn đá khi chạm mặt nước biển
d. Xác định tọa độ; độ lớn và hướng vận tốc của hòn đá sau 1 giây.
e. Xác định tầm xa ; độ lớn và hướng vận tốc của hòn đá ngay trước khi hòn đá chạm mặt nước biển
a)Phương trình quỹ đạo: \(y=\dfrac{g}{2v_0^2}x^2=\dfrac{9,8}{2\cdot5^2}x^2=0,196x^2\)
b)Thời gian hòn đá chạm mặt nước biển: \(t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot10}{9,8}}=2,04s\)
c)Tầm xa vật: \(L=x_{max}=v_0t\)
Tọa độ Ox: \(\left\{{}\begin{matrix}v_{0x}=v_0\\a_x=0\\v_x=v_0\end{matrix}\right.\)
Tọa độ Oy: \(\left\{{}\begin{matrix}v_{0y}=0\\a_y=g\\v_y=gt\end{matrix}\right.\)
Độ lớn vận tốc: \(v=\sqrt{\left(gt\right)^2+v_0^2}\)
c)Sau 1s:
Tầm xa: \(L=v_0t=5\cdot1=5m\)
Độ lớn: \(v=\sqrt{\left(gt\right)^2+v_0^2}=\sqrt{\left(9,8\cdot1\right)^2+5^2}=11m/s\)
Viết các chương trình của hai chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang và cho biết tính chất của mỗi chuyển động thành phần.
Chuyển động thành phần theo trục Ox là chuyển động thẳng đều với các phương trình:
ax = 0
vx = vo
x = vot
Chuyển động thành phần theo trục Oy là chuyển động rơi tự do với các phương trình :
Hãy nêu dạng của quỹ đạo và tên những chuyển động sau đây: Chuyển động của một vật nặng được ném theo phương nằm ngang.
Chuyển động của một vật nặng được ném theo phương nằm ngang chuyển động cong.
Từ một đỉnh cao 25m ta ném một hòn đá theo phương nằm ngang với vận tốc v0 = 15m/s. Xác định:
a. Quỹ đạo của hòn đá
b. Thời gian chuyển động của hòn đá.
c. Khoảng cách từ chân tháp đến lúc chạm đất.
d. Vận tốc, gia tốc toàn phần, gia tốc tiếp tuyến và gia tốc pháp tuyến của hòn đá tại điểm nó chạm đất.
e. Bán kính cong của quỹ đạo tại điểm bắt đầu ném và điểm chạm đất. Bỏ qua sức cản không khí.
Từ một đỉnh cao 25m ta ném một hòn đá theo phương nằm ngang với vận tốc v0 = 15m/s. Xác định:
a. Quỹ đạo của hòn đá
b. Thời gian chuyển động của hòn đá.
c. Khoảng cách từ chân tháp đến lúc chạm đất
a)Phương trình quỹ đạo của hòn đá:
\(y=\dfrac{g}{2v^2_0}x^2\)
b)Thời gian chuyển động của hòn đá:
\(y=h=\dfrac{1}{2}gt^2\)
\(\Rightarrow t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot25}{10}}=\sqrt{5}\approx2,24s\)
c)Gọi gia tốc toàn phần là \(a=g=10\)m/s2
Gia tốc tiếp tuyến:
\(a_t=\dfrac{g\sqrt{2gh}}{\sqrt{v_0^2+2gh}}=\dfrac{10\sqrt{2\cdot10\cdot25}}{\sqrt{15^2+2\cdot10\cdot25}}=8,3\)m/s2
Gia tốc pháp tuyến:
\(a_n=\sqrt{a^2-a_t^2}=\sqrt{10^2-8,3^2}=5,6\)m/s2
Khoảng cách từ chân tháp đến lúc chạm đất:
\(R=\dfrac{v^2}{a_n}=\dfrac{15^2}{5,6}=40,18\)m