Toàn bộ lý thuyết hay nhất về sự rơi tự do – Vật Lý 10

Trong đời sống hàng ngày, chúng ta thường dễ dàng thấy các hiện tượng như chiếc lá hoặc quả táo rơi từ trên cao xuống. Một số người cho rằng điều này thể hiện sự rơi của vật. Tuy nhiên, để hiểu chính xác về khái niệm này, hãy cùng tìm hiểu trong bài viết tổng hợp toàn bộ lý thuyết về sự rơi tự do ngay nhé!

Sự rơi tự do là gì?

Sự rơi tự do là gì?

Sự rơi tồn tại và xuất hiện rất nhiều xung quanh chúng ta, chẳng hạn như hình ảnh chiếc lá, quả táo hay một vật được thả từ trên cao xuống. Nhưng liệu những hiện tượng này có được gọi là sự rơi tự do hay không? Hãy cùng tìm hiểu qua những ví dụ dưới đây.

Sự rơi của các vật trong không khí 

Để dễ dàng hình dung đặc điểm sự rơi của các vật trong không khí, ta thực hiện thí nghiệm sau:

Thực hiện thí nghiệm:

Chúng ta tiến hành 4 thí nghiệm sau để xem trong không khí, liệu các vật nặng hơn có rơi nhanh hơn vật nhẹ hay không.

– Thí nghiệm 1: Thả một viên sỏi nhỏ và một tờ giấy mỏng.

– Thí nghiệm 2: Tương tự như thí nghiệm 1, nhưng tờ giấy được vo tròn và nén chặt lại.

– Thí nghiệm 3: Thả cùng lúc 2 tờ giấy có cùng kích thước, nhưng một tờ để phẳng, tờ còn lại được vo tròn lại.

– Thí nghiệm 4: Thả hòn sỏi nhỏ và một tấm bìa phẳng đặt nằm ngang (nặng hơn hòn sỏi).

Kết quả thu được:

– Thí nghiệm 1: Vật nặng (viên sỏi) rơi nhanh hơn vật nhẹ (tờ giấy).

– Thí nghiệm 2: Hai vật có trọng lượng khác nhau nhưng rơi nhanh như nhau.

– Thí nghiệm 3: Hai vật có cùng trọng lượng, nhưng tốc độ rơi khác nhau.

– Thí nghiệm 4: Vật nhẹ (viên sỏi) rơi nhanh hơn vật nặng (tấm bìa phẳng).

Kết luận

Trong không khí, tốc độ rơi nhanh hay chậm của các vật không phụ thuộc vào khối lượng của chúng, mà chủ yếu do lực cản không khí và trọng lực tác dụng lên vật quyết định.

Hiểu một cách đơn giản, tốc độ rơi của các vật trong không khí nhanh hay chậm là do lực cản không khí tác động lên chúng khác nhau.

=> Nếu các vật rơi mà không bị ảnh hưởng bởi không khí, chúng sẽ rơi với tốc độ như nhau. Hiện tượng rơi của các vật trong trường hợp này được gọi là sự rơi tự do.

Sự rơi tự do của các vật trong chân không

Trong chân không, các vật sẽ không bị ảnh hưởng bởi không khí và sẽ rơi với tốc độ như nhau. Hiện tượng rơi của các vật trong trường hợp này được gọi là sự rơi tự do.

(Môi trường chân không là không gian không chứa vật chất, nơi không có áp suất.)

Sự rơi tự do còn được hiểu là sự rơi chỉ chịu tác dụng của trọng lực.

>> Xem thêm >> Vận tốc trung bình

Công thức tính sự rơi tự do

Công thức tính vận tốc

Các công thức của sự rơi tự do khi không có vận tốc ban đầu (v0 = 0):

Trong đó: 

• s: là quãng đường rơi được (m)
• v: là vận tốc tại thời điểm t (m/s)
• g: là gia tốc rơi (m/s2)

Công thức tính gia tốc

Tại bất kỳ nơi nào trên Trái Đất và gần mặt đất, các vật đều sẽ rơi tự do với cùng một gia tốc. Tuy nhiên, ở các địa điểm khác nhau, gia tốc rơi tự do của vật sẽ có sự khác biệt:

• Tại địa cực, gia tốc lớn nhất: g = 9,8324 m/s².
• Tại xích đạo, gia tốc nhỏ nhất: g = 9,7872 m/s².

Trong một số trường hợp không yêu cầu độ chính xác tuyệt đối, ta có thể lấy g = 9,8 m/s² hoặc g = 10 m/s².

>> Xem thêm >> Định luật 1 Newton

Đặc điểm của sự rơi tự do 

Đặc điểm của sự rơi tự do 

Phương và chiều của chuyển động rơi tự do:

• Chuyển động rơi tự do có phương là phương thẳng đứng (phương của dây dọi).
• Chuyển động rơi tự do có chiều từ trên xuống dưới.
• Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.

Qua bài viết này, Kiến Thức THPT mong rằng có thể giúp các em hiểu được phần nào kiến thức về rơi tự do. Để học thêm nhiều kiến thức Vật lý 10 cũng như Vật lý THPT, hãy thường xuyên truy cập kienthucthpt.com mỗi ngày nhé.