Bài 9: Chuyển động ném

1. CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG

Mô tả chuyển động ném ngang

Trong một thí nghiệm khảo sát tính chất chuyển động của một vật ném ngang như trong Hình 9.2, người ta đồng thời thả viên bi đỏ rơi tự do và bắn viên bị vàng theo phương ngang từ cùng một độ cao h.

Để đơn giản hoá quá trình khảo sát, chuyển động ném ngang được phân tích thành hai thành phần vuông góc với nhau trên trục Ox nằm ngang và trục Oy thẳng đứng. Quan sát các vị trí liên tiếp của viên bi vàng và hình chiếu của các vị trí này trên hai trục vuông góc Ox và Oy như Hình 9.3, ta thấy:

- Quỹ đạo của viên bi vàng có dạng đường cong.

- Trên trục Ox: hình chiếu vị trí của viên bi vàng di chuyển được những quãng đường như nhau sau những khoảng thời gian bằng nhau. Do đó trên phương này, viên bi vàng chuyển động thẳng đều.

- Trên trục Oy: hình chiếu vị trí của viên bị vàng hoàn toàn trùng với vị trí của viên bi đỏ trong Hình 9.2. Do đó trên phương này, viên bi vàng chuyển động thẳng nhanh dần đều.

Giải thích chuyển động ném ngang

Chuyển động ném là một chuyển động phức tạp trong mặt phẳng (hoặc không gian ba chiều trong trường hợp tổng quát). Xét chuyển động ném ngang trong mặt phẳng như Hình 9.2, vật luôn có gia tốc bằng gia tốc rơi tự do \(\overrightarrow{g}\) thẳng đứng hướng xuống và vuông góc với vận tốc ban đầu \(\overrightarrow{v_0}\) (Hình 9.4).

Chọn hệ trục toạ độ Oxy như Hình 9.4 và gốc thời gian lúc thả vật, phân tích trên từng trục cho thấy:

• Trên trục Ox:

- Gia tốc: \(a_x=0\) nên vật chuyển động thẳng đều trên Ox.

- Vận tốc: \(v_x=v_0\) là hằng số.

- Phương trình chuyển động: \(x=v_0.t\).

• Trên trục Oy:

- Gia tốc: \(a_y=g\) là hằng số nên vật chuyển động nhanh dần đều trên Oy (do vectơ hình chiếu vận tốc \(\overrightarrow{v_y}\) và gia tốc \(\overrightarrow{g}\) luôn cùng chiều).

- Vận tốc: \(v_y=g.t\).

- Phương trình chuyển động: \(y=\dfrac{1}{2}g.t^2\).

• Dạng của quỹ đạo: phương trình quỹ đạo của vật có dạng:

\(y=\dfrac{g}{2v_0^2}.x^2\)  (9.1)

Như vậy, quỹ đạo của vật là một nhánh của đường parabol.

• Thời gian rơi của vật:

\(t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}\)   (9.2)

• Tầm xa: khoảng cách xa nhất (theo phương ngang) so với vị trí ném được xác định:

\(L=x_{max}=v_0.t=v_0.\sqrt{\dfrac{2h}{g}}\)   (9.3)​

2. CHUYỂN ĐỘNG NÉM XIÊN

Thực hiện dự án nghiên cứu