Giải các bài toán về chuyển động ném vật – xác định khoảng thời gian
1. Một quả bóng đá được đá rời khỏi mặt đất với góc θ = 30 ° so với phương ngang, với vận tốc ban đầu là 10 m/s. Tính khoảng thời gian để đạt đến độ cao tối đa! Gia tốc trọng trường là 10 m/ s².
Đã biết:
Góc (θ) = 30 °
Vận tốc ban đầu (v o ) = 10 m/s
Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²
Cần tìm: Khoảng thời gian để đạt độ cao tối đa
Giải pháp:
Thành phần thẳng đứng của vận tốc ban đầu:
v oy = vo sin θ = (10 m/s)(sin 30 o ) = (10 m/s)(0.5) = 5 m/s
Thời gian để đạt độ cao tối đa được xác định bởi phương trình chuyển động thẳng đứng . Chọn hướng lên là dương và hướng xuống là âm.
Đã biết:
Vận tốc ban đầu (v o ) = 5 m/s (hướng lên trên)
Gia tốc trọng trường (g) = – 10 m/s² ( âm hướng xuống)
Vận tốc cuối cùng ở độ cao cực đại (v t ) = 0
Cần tìm: khoảng thời gian (t)
Giải pháp:
v t = v o + g t
0 = 5 + (-10)t
0 = 5 – 10 t
5 = 10 t
t = 5/10 = 0.5 giây
2. Một vật được ném lên trên với góc 30 ° so với phương ngang, vận tốc ban đầu là 30 m/s. Tính thời gian bay! Gia tốc trọng trường là 10 m/ s².
Đã biết:
Góc (θ) = 30 °
Vận tốc ban đầu (v o ) = 8 m/s
Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²
Cần tìm: Khoảng thời gian trước khi cơ thể chạm đất.
Giải pháp:
Thành phần thẳng đứng của vận tốc ban đầu:
v oy = vo sin θ = (8 m/s)(sin 30 o ) = (8 m/s)(0.5) = 4 m/s
Trước tiên, chúng ta tính toán khoảng thời gian để đạt đến độ cao tối đa bằng cách sử dụng phương trình chuyển động thẳng đứng.
Chọn hướng lên là dương và hướng xuống là âm.
Đã biết:
Vận tốc ban đầu (v o ) = 4 m/s (hướng lên trên)
Gia tốc trọng trường (g) = – 10 m/s² ( âm hướng xuống)
Vận tốc cuối cùng ở độ cao cực đại (v t ) = 0
Cần tìm: Khoảng thời gian (t)
Giải pháp:
v t = v o + g t
0 = 4 + (-10)t
0 = 4 – 10 t
4 = 10 t
t = 4/10 = 0,4 giây
Thời gian để đạt đến độ cao tối đa là 0.4 giây.
Thời gian trong không khí là 2 x 0.4 s = 0.8 s.
3. Một vật được ném lên trên với góc 30 ° so với phương ngang từ một tòa nhà cao 10 mét. Tốc độ ban đầu của vật là 40 m/s. Hỏi mất bao lâu để vật chạm đất? Gia tốc trọng trường là 10 m/ s².
Đã biết:
Góc (θ) = 30 °
Độ cao ban đầu (h₀ ) = 10 mét
Vận tốc ban đầu (v o ) = 40 m/s
Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²
Cần tìm: Thời gian trên không (t)
Giải pháp:
Thành phần thẳng đứng của vận tốc ban đầu:
v oy = vo sin θ = (40 m/s)(sin 30 o ) = (40 m/s)(0.5) = 20 m/s
Trước tiên, chúng ta tính toán khoảng thời gian để đạt đến độ cao tối đa bằng cách sử dụng phương trình chuyển động thẳng đứng.
Chọn hướng lên là dương và hướng xuống là âm.
Đã biết:
Vận tốc ban đầu (v o ) = 20 m/s (hướng lên trên)
Gia tốc trọng trường (g) = – 10 m/s² ( âm hướng xuống)
Vận tốc cuối cùng tại điểm cực đại (v t ) = 0
Cần tìm: Khoảng thời gian (t)
Giải pháp:
v t = v o + g t
0 = 20 + (-10)t
0 = 20 – 10 t
20 = 10 t
t = 20/10 = 2 giây
Thời gian bay trong không khí = 2 x 2 giây = 4 giây.
Vật thể cách mặt đất 10 mét. Khoảng thời gian để vật rơi xuống vị trí song song với vị trí ban đầu là 4 giây. Quả bóng vẫn đang chuyển động xuống dưới.
Thời gian để chạm đất được tính bằng phương trình chuyển động rơi tự do.
Đã biết:
Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²
Chiều cao (h) = 10 mét
Cần tìm: Khoảng thời gian (t)
Giải pháp:
h = 1/2 gt 2
10 = 1/2 (10) t 2
10 = 5 t 2
t 2 = 10/5 = 2
t = √2 = 1.4 giây
Khoảng thời gian = 1.4 giây.
Tổng thời gian = 4 giây + 1.4 giây = 5.4 giây.
4. Một quả bóng nhỏ được ném ngang với vận tốc ban đầu v₀ = 15 m/s từ một tòa nhà cao 5 mét. Tính thời gian quả bóng bay trong không khí ! Gia tốc trọng trường là 10 m/ s²
Đã biết:
Chiều cao (h) = 5 mét
Vận tốc ban đầu (v o ) = 15 m/s
Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²
Cần tìm: Thời gian trên không (t)
Giải pháp:
Thời gian bay trong không khí được tính bằng phương trình chuyển động rơi tự do.
Đã biết:
Chiều cao (h) = 5 mét
Gia tốc trọng trường (g) = 10 m/ s²
Cần tìm: Khoảng thời gian (t)
Giải pháp:
h = 1/2 gt 2
5 = 1/2 (10) t 2
5 = 5 t 2
t 2 = 5/5 = 1
t = √1 = 1 giây
[wpdm_package id = '531 ′]
[wpdm_package id = '536 ′]
- Phân tích vận tốc ban đầu thành các thành phần ngang và dọc.
- Xác định độ dịch chuyển ngang
- Xác định chiều cao tối đa
- Xác định khoảng thời gian
- Xác định vị trí của các vật thể
- Xác định vận tốc cuối cùng