Lý thuyết Chuyển động ném – Vật lí 10 Bài 12 (Chi tiết)

Chuyển động ném ngang

Khái niệm chuyển động ném ngang

– Chuyển động ném ngang là chuyển động có vận tốc ban đầu theo phương nằm ngang và chuyển động dưới tác dụng của trọng lực.

Nhảy dù là một chuyển động ném ngang

Thí nghiệm

Dùng búa đập nhẹ vào thanh thép giữ bi \( B \), thanh thép chuyển động thả bi \( B \) rơi tự do đồng thời đẩy bi \( A \) theo phương nằm ngang khỏi giá đỡ với vận tốc \( v_0 \).

Phân tích kết quả thí nghiệm

Phân tích chuyển động ném ngang thành hai thành phần:

– Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng.

– Thành phần chuyển động theo phương nằm ngang.

Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng

– Nếu bỏ qua sức cản không khí, chuyển động thành phần theo phương thẳng đứng của vật là chuyển động rơi tự do với vận tốc ban đầu bằng 0.

– Chọn chiều dương hướng xuống, độ cao của vật bị ném ngang là:

\[
H = \frac{1}{2} g t^2 \Rightarrow t = \sqrt{\frac{2H}{g}}
\]

Nhận xét:

– Thời gian rơi của vật bị ném ngang chỉ phụ thuộc vào độ cao \( H \) của vật, không phụ thuộc vào vận tốc ném.

– Nếu từ cùng một độ cao, các vật khác nhau được ném ngang với các vận tốc khác nhau thì chúng đều rơi xuống đất cùng một lúc.

>> Xem thêm: Chuyển động biến đổi gia tốc

Thành phần chuyển động theo phương nằm ngang

– Giá trị cực đại của độ dịch chuyển trong chuyển động thành phần nằm ngang được gọi là tầm xa \( L \) của chuyển động ném ngang.

\[
L = d_{x \, \text{max}} = v_0 \cdot t_{\text{max}}
\]

với \( t_{\text{max}} \) là thời gian rơi của vật.

– Suy ra:

\[
L = v_0 \sqrt{\frac{2H}{g}}
\]

Nhận xét:

– Tầm xa của vật ném ngang phụ thuộc vào độ cao $H$ của vật khi ném và vận tốc ném. Nếu ném đồng thời các vật từ cùng một độ cao nhưng với các vận tốc khác nhau, vật có vận tốc ném lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

– Nếu ném các vật từ các độ cao khác nhau nhưng với cùng một vận tốc, vật nào được ném từ độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

>> Xem thêm: Chuyển động thẳng biến đổi đều

Chuyển động ném xiên

Phân tích chuyển động ném xiên

Công thức xác định tầm cao và tầm xa của chuyển động ném xiên

– Tầm cao:
\[
H = d_{y \, \text{max}} = \frac{v_0^2 \cdot \sin^2 \alpha}{2g}
\]

– Tầm xa:
\[
L = d_{x \, \text{max}} = \frac{v_0^2 \cdot \sin 2\alpha}{g}
\]