Sự rơi tự do là gì ? Những nội dung liên quan đến đặc điểm, công thức và dạng toán cần lưu ý trong chủ đề này là gì ? Hãy cùng chúng tôi theo dõi bài viết dưới đây để hiểu hơn về nó nhé !
Tham khảo bài viết khác:
Sự rơi tự do là gì ? Sự rơi của các vật trong không khí ?
1. Sự rơi của các vật trong không khí
– Các vật rơi trong không khí xảy ra nhanh chậm khác nhau là do lực cản của không khí tác dụng vào chúng khác nhau.
2. Sự rơi tự do (sự rơi của các vật trong chân không )
– Sự rơi tự do (chuyển động rơi tự do) là sự rơi của các vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.
– Nếu loại bỏ được ảnh hưởng của không khí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau. Sự rơi của các vật trong trường hợp này gọi là sự rơi tự do.
Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do.
– Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do gồm:
+) Phương của chuyển động rơi tự do: Là phương thẳng đứng (phương của dây dọi).
+) Chiều của chuyển động rơi tự do: Là chiều từ trên xuống dưới.
+) Chuyển động rơi tự do: Là chuyển động thẳng nhanh dần đều.
Các công thức của chuyển động rơi tự do không có vận tốc đầu:
( * ) Công thức tính vận tốc.
– Nếu cho vật rơi tự do, không có vận tốc đầu (thả nhẹ cho rơi) thì công thức tính vận tốc của sự rơi tự do là:
v = g.t
– Trong đó:
- g là gia tốc rơi tự do.
- t là thời gian rơi
( * ) Gia tốc rơi tự do
– Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, mọi vật đều rơi tự do với cùng gia tốc g.
– Gia tốc rơi tự do ở các nơi khác nhau trên Trái Đất thì khác nhau:
+) Ở địa cực g lớn nhất: g = 9,8324 m/s2
+) Ở xích đạo g nhỏ nhất: g = 9,7872 m/s2
– Nếu không đòi hỏi độ chính xác cao, có thể lấy g = 9,8 m/s2 hoặc g = 10 m/s2
Những dạng bài tập trong chủ đề : ” Sự rơi tự do là gì ? ”
Dạng 1: Vận dụng công thức tính quãng đường, vận tốc trong rơi tự do
– Cách giải: Sử dụng các công thức
+) Công thức tính quãng đường: S = gt2
+) Công thức vận tốc: v = g.t
– Bài tập minh họa: Người ta thả một vật rơi tự do, sau 4s vật chạm đất, g = 10m/s2. Xác định.
a) Tính độ cao lúc thả vật.
b) Vận tốc khi chạm đất.
c) Độ cao của vật sau khi thả được 2s.
– Hướng dẫn giải:
a) h = S = gt2 = 80m
b) v = v0 + gt = 40 m/s
c) Quãng đường vật rơi 2s đầu tiên: S1 = gt12 = 20m
Độ cao của vật sau khi thả 2s: h = S2 = S – S1 = 60m
Dạng 2: Tính quãng đường vật đi được trong n giây cuối, và trong giây thứ n.
– Cách giải bài:
* Quãng đường vật đi được trong n giây cuối.
+) Quãng đường vật đi trong t giây: S1 = g.t2
+) Quãng đường vật đi trong (t – n) giây: S2 = g.(t-n^)2
+) Quãng đường vật đi trong n giây cuối: = S1 – S2
* Quãng đường vật đi được trong giây thứ n.
+) Quãng đường vật đi trong n giây: S1 = g.n^2
+) Quãng đường vật đi trong (n – 1) giây: S2 = g.(n-1)^2
+) Quãng đường vật đi được trong giây thứ n: = S1 – S2
– Bài tập minh họa 1: Một vật rơi tự do tại một địa điểm có g = 10m/s^2. Tính
a) Quãng đường vật rơi được trong 5s đầu tiên.
b) Quãng đường vật rơi trong giây thứ 5.
– Hướng dẫn giải:
a) Quãng đường vật rơi trong 5s đầu: S5 = gt^2 = 125m
Quãng đường vật rơi trong 4s đầu: S4 = gt^2 = 80m
b) Quãng đường vật rơi trong giây thứ 5: S = S5 – S4 = 45m
– Bài tập minh họa 2: Trong 3s cuối cùng trước khi chạm đất, vật rơi tự do được quãng đường 345m. Tính thời gian rơi và độ cao của vật lúc thả,
g = 9,8m/s2.
– Hướng dẫn giải:
Gọi t là thời gian vật rơi.
Quãng đường vật rơi trong t giây: S = gt^2
Quãng đường vật rơi trong (t – 3) giây đầu tiên: S1 = ½ g (t – 3)^2
Quãng đường vật rơi trong 3 giây cuối: S’ = S – S1
gt^2 – g (t – 3)2 t = 13,2s
Độ cao lúc thả vật: St = 854m
Hy vọng bài viết sẽ đem đến những nội dung hữu ích nhất cho bạn. Cám ơn bạn đã theo dõi bài viết của chúng tôi, hẹn gặp lại bạn ở những bài viết tiếp theo !
