VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 10 bài viết Lập phương trình chuyển động của vật rơi tự do, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 10.
Nội dung bài viết Lập phương trình chuyển động của vật rơi tự do:
Vấn đề 2. Lập phương trình chuyển động của vật rơi tự do Phương pháp: Phương pháp giải tương tự chuyển động nhanh dần đều theo phương ngang nhưng ở đây theo phương thẳng đứng với gia tốc chuyển động là a g có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống. + Chọn trục Oy thẳng đứng, chiều (+) hướng xuống. + Phương trình tổng quát có dạng: 2 0 00 1 y y gt t v 0 2 + Trường hợp đặc biệt, có một vật rơi tự do, và chọn trục Oy có gốc tại vị trí thả. Gốc thời gian là lúc thả thì: 2 0 1 y gt 2 v 0.
Ví dụ 6: Người ta thả 1 vật rơi tự do từ đỉnh tháp cao. Lấy g = 10 m/s2. Lập phương trình chuyển động của vật. Trong các trường hợp sau: a) Chọn trục tọa độ Oy có phương thẳng đứng, gốc O tại vị trí thả vật, chiều dương hướng xuống. Gốc thời gian là lúc thả vật. b) Chọn trục tọa độ Oy có phương thẳng đứng, gốc O tại vị trí thả vật, chiều dương hướng lên. Gốc thời gian là lúc thả vật. c) Chọn trục tọa độ Oy có phương thẳng đứng, gốc O ở dưới vị trí thả vật 20 m, chiều dương hướng xuống. Gốc thời gian là lúc thả vật.
Hướng dẫn: a) Với cách chọn trục tọa độ Oy và gốc thời gian theo đề bài thì: 0 0 y 0 t 0 + Nên phương trình chuyển động trong trường hợp này là: 2 y 5t b) Với cách chọn trục tọa độ Oy và gốc thời gian theo đề bài thì: 0 0 y 0 t 0 a g + Nên phương trình chuyển động trong trường hợp này là: 2 y 5t c) Với cách chọn trục tọa độ Oy và gốc thời gian theo đề bài thì: 0 0 y 20 t 0 a g + Nên phương trình chuyển động trong trường hợp này là: 2 y 20 5t 103 O t 0 A t 1s 10m H.1.
Ví dụ 7: Từ một đỉnh tháp người ta buông rơi tự do 1 vật. Một giây sau ở tầng tháp thấp hơn 10 m người buông rơi tự do vật thứ 2. Chọn trục tọa độ có phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống, gốc tại vị trí thả vật 1. Gốc thời gian là khi thả vật 1. Lấy g = 10 m/s2. a) Viết phương trình chuyển động của các vật. b) Sau bao lâu kể từ khi thả vật 1 thì hai vật gặp nhau. Hướng dẫn a) Phương trình tọa độ cho vật 1: 0 0 1 y y g t t y 5t 2 + Phương trình tọa độ cho vật 2: 0 0 1 y y g t t y 10 5 t 1 2 b) Khi hai vật gặp nhau: y1 = y2 ⇒ t = 1,5 s.