Một quả bóng được ném với tốc độ 8,2 m/s theo phương ngang từ đỉnh của một tòa nhà, như trong hình 1.12

Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều Chủ đề 1: Mô tả chuyển động

Bài 1.66* trang 17 SBT Vật lí 10: Một quả bóng được ném với tốc độ 8,2 m/s theo phương ngang từ đỉnh của một tòa nhà, như trong hình 1.12. Mặt bên của tòa nhà là thẳng đứng. Tại một điểm Đ trên đường đi của mình, quả bóng cách mặt bên tòa nhà một khoảng x, có vận tốc hợp với phương ngang góc 60⁰. Bỏ qua lực cản của không khí.

a. Đối với quả bóng tại điểm đang xét, xác định:

- Độ lớn thành phần thẳng đứng của vận tốc.

- Khoảng cách mà quả bóng đã rơi theo phương thẳng đứng.

- Khoảng cách x theo phương nằm ngang.

b. Đường đi của quả bóng với tốc độ ban đầu theo phương ngang là 8,2 m/s, được biểu diễn lại trong hình 1.13. Dựa trên hình 1.13, hãy vẽ phác thảo đường đi mới của quả bóng có tốc độ ngang ban đầu

- lớn hơn 8,2 m/s và bỏ qua lực cản không khí.

- bằng 8,2 m/s và có tính đến lực cản của không khí.

Lời giải:

a. Độ lớn thành phần nằm ngang của vận tốc:

$v_x=v_0=8,2m/s$

Độ lớn thành phần thẳng đứng của vận tốc:

$$\begin{gathered} v_y=v_0\tan {60}^0=8,2.\tan {60}^0 \\ =14,2m/s \end{gathered}$$

Tại điểm Đ thì :

$$\begin{gathered} v_y=gt \\ \Rightarrow t=\frac{v_y}{g}=\frac{14,2}{9,8}=1,45s \end{gathered}$$

Khoảng cách mà quả bóng rơi theo phương thẳng đứng:

$h=\frac{1}{2}g{t}^2=\frac{1}{2}.9,8.1,{45}^2=10,3m$

Khoảng cách theo phương nằm ngang $x=v_{x}t=8,2.1,45=11,89m$

b. Tầm xa của quả bóng sẽ khác nhau trong các trường hợp.

Tốc độ ngang ban đầu

- lớn hơn 8,2 m/s và bỏ qua lực cản không khí – quỹ đạo đường màu xanh

- bằng 8,2 m/s và có tính đến lực cản của không khí – quỹ đạo đường màu đỏ.