Bài giảng Vật lí 10 - Chuyển động của vật bị ném

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 10 - Chuyển động của vật bị ném

1. Ví dụ ❖
2. Chuyển động của vật bị ném
3. I. Khảo sát chuyển động của vật bị ném xiên y ❖ Chọn mặt phẳng tọa độ chứa quỹ đạo chuyển động v0 của chất điểm. ❖ Vị trí ban đầu: x0=0, y0=0 ❖ Vận tốc ban đầu: v0x= v0cosα; v0y= v0sinα α x
4. Khảo sát các chuyển động riêng lẻ Ox Oy Chuyển động đều Chuyển động nhanh dần đều Gia tốc ax = 0 ay = -g Phương trình vận v = v = v cos α v = v - g t tốc x 0x 0 y 0y vx = v0 cos α vy = v0 sin α - g t Phương trình x = v t = v t cos α y = h - v t - ½ g t2 chuyển động 0x 0 0y 2 x = v0 t cos α y = v0 t sin α - ½ g t
5. Phương trình quỹ đạo x = v t cos α 0 Parabol, hướng xuống 2 y = v0 t sin α- ½ g t y Rút t từ biểu thức x t = x/(v0 cos α) 2 vx0 sin gx y =−22 v00 cos 2 v c os g 2 y=− xtan 22 x 2vc0 os y = bx + ax2 x
6. y I ) max max H (y H O K N x L ( xmax )
7. 2. Tầm bay cao ❖ Ta gọi độ cao cực đại mà vật đạt tới là tầm bay cao. ❖ Khi vật lên tới đỉnh I: vy=0, vx không đổi theo phương ngang.
8. Tầm bay cao vy = v0 sin α - g t 2 y = v0 t sin α - ½ g t Tại độ cao cực đại vy = 0 2 0 = v0 sin α - g tI hmax = v0 t Isin α - ½ g tI 2 2 2 2 2 hmax = v0 sin α /g - ½ g(v0 sin α)/g v0 sin α tI = 2 2 g v0 sin α hmax = 2g tI = Δt/2
9. 3. Tầm bay xa ❖ Ta gọi khoảng cách giữa điểm ném và điểm rơi (cùng trên mặt đất) là tầm bay xa.
10. Tầm bay xa 2 y = v0 t sin α - ½ g t Khi vật trở về mặt đất y = 0, sau khoảng thời gian Δt 2 0 = v0 Δt sin α - ½ g (Δt) Giải ra Δt: x 0 = v0 sin α - ½ g Δt 2 v0 sin α Δt = t = 0 Δt g
11. Tầm bay xa, Δx x = v0 t cos α y Khi chạm đất y = 0, thời gian chuyển động Δt L = v0Δt cos α 2 v0 sin α Δt = x g 0 sin (2 α) = 2 sin α cos α Δx 2 2v0 sin α cos α v 2 sin (2 α) Δx = L = 0 g g
12. Tầm bay xa, L=∆x v 2 sin (2 α) Δx = 0 (-g) α (độ) sin (2 α) •Kết luận: 0 0.00 •Tầm bay xa lớn nhất khi góc 15 0.50 lệch là 45 độ 30 0.87 45 1.00 • Tầm bay xa bằng nhau khi 0 60 0.87 góc lệch bằng α và (90 – α) 75 0.50 90 0
13. Phương trình quỹ đạo của vật g 2 y=− xtan 22 x 2vc0 os 35 v0 = 25 m/s 30 15 deg 25 30 deg 45 deg 20 60 deg 15 75 deg 10 5 0 0 20 40 60 80
14. 4.Vật ném ngang từ độ cao h ❖ Bài toán: một vật ném từ điểm M có độ cao h, với vận tốc ban đầu v0 trho phương nằm ngang. a) Hãy xác định quỹ đạo của vật. b) Thời gian vật bay trong không khí. c) Tầm bay xa của vật d) Vận tốc khi vật chạm đất.
15. y v0 x
16. y •a = -g = -9.81m/s2 •Chuyển động theo phương ngang có vận tốc là hằng số. •Chuyển động theo phương ngang hay phương thẳng g = 9.81m/s2 đứng có cùng thời gian. x
17. Phân tích chuyển động. Giả thiết: • theo phương x: chuyển động thẳng đều. • theo phương y: chuyển đồng nhanh dần đều. • không có lực cản của không khí Các câu hỏi: • phương trình quỹ đạo? • thời gian vật bay trong không khí? • tầm bay xa của vật? • vận tốc khi chạm đất?
18. Phương trình chuyển động: y X Y v 0 Thẳng đều Nhanh dần đều g h Gia tốc ax = 0 ay =-g = -9.81 m/s2 Vận vx = v0 vy = -g t x tốc 0 2 PTCĐ x = v0 t y = h - ½ g t
19. Phương trình quỹ đạo y x = v0 t 2 y = h - ½ g t Parabola, hướng xuống Rút thời gian, t h t = x/v0 y = h - ½ g (x/v )2 v02 > v01 0 v01 2 2 y = h - ½ (g/v0 ) x 2 2 y = -½ (g/v0 ) x + h x
20. Thờ gian bay, Δt Δt = tf - ti y = h - ½ g t2 khi chạm đất y = 0 y 0 = h - ½ g (Δt)2 ti =0 Giải ra Δt: h Δt = √ 2h/g Δt = √ 2h/(9.81ms-2) tf =Δt Thời gian bay chỉ phụ thuộc độ cao ban đầu, h x
21. Tầm xa, Δx x = v0 t khi y = 0, thời gian y bay Δt h Δx = v0 Δt Δt = √ 2h/g Δx = v √ 2h/g 0 Δx Tầm xa phụ thuộc vào độ cao và vận tốc ban đầu. x
22. Vận tốc vx = v0 α vy = g t 2 2 v v = √vx + vy 2 2 2 = √v0 +g t tg α = v / v = g t / v y x 0
23. Vận tốc cuối cùng vx = v0 Δt = √ 2h/g α tg α = -g Δt / v0 vy = g t 2 2 v = -g√2h/g / v0 v = √vx + vy = -√2hg / v 2 2 0 v = √v0 +g (2h /g) v = √ v 2+ 2hg α âm (dưới trục 0 hoành)
24. Tổng kết h – độ cao ban đầu, v0 – vận tốc theo phương ngang ban đầu, g = 9.81m/s2 Qũy đạo Nửa parabol hướng phần lõm xuống dưới. Thời gian bay Δt = √ 2h/g Tầm xa Δx = v0 √ 2h/g 2 Vận tốc cuối cùng v = √ v0 + 2hg tg Θ = -√2hg / v0