Từ một vách đá cao 10 m so với mặt nước biển, một bạn ném ngang một hòn đá nhỏ với tốc độ 5 m/s

Giải Vật lí 10 Chân trời sáng tạo Bài 9: Chuyển động ném

Luyện tập trang 52 Vật Lí 10: Từ một vách đá cao 10 m so với mặt nước biển, một bạn ném ngang một hòn đá nhỏ với tốc độ 5 m/s. Bỏ qua lực cản của không khí và lấy g = 9,81 m/s².

a) Lập các phương trình chuyển động của hòn đá.

b) Xác định tọa độ của hòn đá sau 1 giây.

c) Xác định vị trí và tốc độ của hòn đá ngay trước khi hòn đá chạm mặt nước biển.

Lời giải:

Chọn hệ trục Oxy ứng với Ox nằm ngang, Oy thẳng đứng xuống dưới, gốc tọa độ tại vị trí ném vật.

a, Các phương trình chuyển động của hòn đá

- Theo trục Ox: $x=v_{0}t$.

- Theo trục Oy: $y=\frac{1}{2}g{t}^2$.

b, Tọa độ của hòn đá sau 1s:

$\begin{array}{l}x=5.1=5m\\ y=\frac{1}{2}9,{8.1}^2=4,9m\end{array}$

c, Ngay trước khi hòn đá chạm mặt biển ta có y = h = 10m. Thời gian hòn đá rơi là

$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2.10}{9,8}}=\frac{10}{7}s$.

Vị trí hòn đá khi chạm mặt nước là $x=5.\frac{10}{7}=\frac{50}{7}m$.

Tốc độ của hòn đá ngay khi chạm mặt nước biển: Sử dụng quy tắc cộng vận tốc với thành phần vận tốc v_x và v_y vuông góc nhau:

$v=\sqrt{v_x^2+v_y^2}=\sqrt{v_x^2+{(g.t)}^2}=\sqrt{5^2+{(9,8.\frac{10}{7})}^2}\approx 14,87m/s$.