Chuyển động parabol hay chuyển động ném là một loại chuyển động trong đó vật thể ban đầu được truyền một vận tốc ban đầu, sau đó chuyển động của nó hoàn toàn chịu ảnh hưởng của lực hấp dẫn. Chuyển động ném là chuyển động hai chiều, sự kết hợp giữa chuyển động ngang và chuyển động dọc, khác với chuyển động thẳng đứng hay rơi tự do, là chuyển động một chiều.
Galileo giải thích rằng chuyển động parabol có thể được hiểu bằng cách xem xét riêng biệt các thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng và phương ngang. Gia tốc trọng trường chỉ tác dụng theo phương thẳng đứng, chứ không tác dụng theo phương ngang. Do đó, thành phần theo phương ngang của chuyển động ném được xem như chuyển động thẳng đều , và thành phần theo phương thẳng đứng của chuyển động parabol được xem như rơi tự do.
Ví dụ về bài toán
1. Câu hỏi thi quốc gia năm 2018
Một máy bay đang bay ngang với vận tốc 300 m/s ở độ cao 80 mét thả một quả bom (g = 10 m/s² ) . Quả bom rơi trúng mục tiêu ở khoảng cách ngang là …… mét.
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết:
Vận tốc ban đầu (v o ) = 300 m/s
Chiều cao (h) = 80 m
Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²
Câu hỏi: Khoảng cách ngang (x)
Trả lời:
Đường chuyển động parabol như trong hình vẽ, chuyển động theo phương thẳng đứng được phân tích như chuyển động rơi tự do và chuyển động theo phương ngang được phân tích như chuyển động thẳng đều.
Khoảng cách ngang được tính bằng công thức chuyển động thẳng đều.
x = vt
Mô tả: x = khoảng cách ngang, v = vận tốc theo phương ngang, t = khoảng thời gian
Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc của vật không đổi, do đó vận tốc theo phương ngang bằng vận tốc ban đầu theo phương ngang bằng vận tốc ban đầu = 300 m/s.
Khoảng thời gian (t) được tính bằng công thức chuyển động rơi tự do , bằng cách phân tích chuyển động theo phương thẳng đứng.
h = ½ gt 2
80 = ½ (10) t 2
80 = 5 t 2
80/5 = t 2
16 = t 2
t = √16
t = 4 giây
Khoảng cách ngang:
x = vt = (300)(4) = 1200 mét
2. Câu hỏi thi quốc gia năm 2017
Một quả bóng được ném ở góc nâng 30 ° sẽ chuyển động theo quỹ đạo parabol như hình vẽ. Gia tốc trọng trường là 10 m/s⁻² , vì vậy tỉ số vận tốc tại các điểm A, B và C là...
Cuộc thảo luận
Tốc độ của quả bóng bao gồm tốc độ theo phương thẳng đứng (v y ) và tốc độ theo phương ngang (v x ).
Tính v ox :
v ox = v o cos 30 o = 60 cos 30 = 60 ( 0,5 √3 ) = 30 √3 m/s
v oy = vo sin 30 o = 60 sin 30 = 60 (0,5) = 30 m/s
Tính vận tốc thẳng đứng tại các điểm A, B và C.
Vận tốc thẳng đứng tại điểm A:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(1) = 30 – 10 = 20 m/s
Vận tốc thẳng đứng tại điểm B:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(2) = 30 – 20 = 10 m/s
Vận tốc thẳng đứng tại điểm C:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(3) = 30 – 30 = 0 m/s
