Phương trình quỹ đạo ném ngang, Công thức tính tầm xa cực đại, Công thức tính thời gian vật rơi khi ném ngang - Vật lí 10 bài 9

Bài này giúp các em hiểu rõ về Chuyển động ném ngang, ném xiên. Phương trình quỹ đạo ném ngang, các công thức tính của chuyển động ném ngang như: Công thức tính tầm xa cực đại, Công thức tính thời gian vật rơi khi bị ném ngang ở độ cao h với vật tốc ban đầu v₀...

I. Chuyển động ném ngang

1. Mô tả chuyển động ném ngang

Dưới đây là ảnhh chụp hoạt nghiệm tại nhiều thời điểm khác nhau khi thả viên bi đỏ rơi tự do và bắn viên bi vàng theo phương ngang.

Phân tích chuyển động của viên bi vàng theo hai phương vuông góc

Quỹ đạo của viên bi vàng có dạng đường cong.

• Trên trục Ox: 

Hình chiếu vị trí của viên bi vàng di chuyển được những quãng đường như nhau sau những khoảng thời gian bằng nhau. Do đó trên phương này, viên bi vàng chuyển động thẳng đều.

• Trên trục Oy: 

Hình chiếu vị trí của viên bi vàng hoàn toàn trùng với vị trí của viên bi màu đỏ ở hình trên. Do đó trên phương này, viên bi vàng chuyển động nhanh dần đều.

2. Giải thích chuyển động ném ngang

Biểu diễn vận tốc của vật và hình chiếu của nó lên hai trục Ox, Oy trong quá trình chuyển động như sau:

• Trên trục Ox

- Gia tốc: a_x  = 0 nên vật chuyển động thẳng đều trên Ox

- Vận tốc: v_x = v_o là hằng số

- Phương trình chuyển động: 

• Trên trục Oy

- Gia tốc: a_y  = g là hằng số nên vật chuyển động nhanh dần đều trên Oy (do vectơ hình chiếu vận tốc  và gia tốc  luôn cùng chiều).

- Vận tốc: v_y = g.t

- Phương trình chuyển động: 

- Dạng của quỹ đạo: Phương trình quỹ đạo của vật có dạng: 

Như vậy, quỹ đạo của vật là một nhánh của đường parabol

- Thời gian rơi của vật: 

- Tầm xa: khoảng cách xa nhất (theo phương ngang) so với vị trí ném được xác định: 

(Đây chính là Công thức tính tầm xa cực đại, Công thức tính thời gian vật rơi khi bị ném ngang ở độ cao h với vật tốc ban đầu v₀)

II. Chuyển động ném xiên

Mục đích của chuyển động ném xiên chính là tìm điều kiện về ném vật trong không khí ở một độ cao h xác định để đạt được tầm xa lớn nhất.

- Tầm xa của chuyển động ném xiên phụ thuộc vào góc ném và độ lớn vận tốc tại điểm ném.