Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài: Phương pháp tọa độ chuyển động của một vật bị ném ngang

QUỸ ĐẠO ? 
O 
X 
O 
X 
Y 
Tại sao ? 
Phương pháp tọa độ là gì? 
B1: Chọn hệ quy chiếu. 
B2: Phân tích chuyển động phức tạp của vật thành các chuyển động thành phần đơn giản bằng cách chiếu phương trình lực và vận tốc ban đầu của vật xuống 2trục toạ độ , rồi khảo sát riêng rẽ chuyển động của vật theo mỗi phương đó. 
B3: Kết hợp 2 phương trình chuyển động thành phần bằng cách khử t , ta được phương trình chuyển động thực của vật. 
1. Phương pháp tọa độ 
GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP 
O 
X 
Y 
 Hệ trục tọa độ Oxy. 
 Gốc thời gian lúc bắt đầu ném vật. 
Chọn hệ quy chiếu gồm: 
 Gốc toạ độ tại vị trí bắt đầu ném vật. 
GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP 
 Xeùt 1 vaät coù khoái löôïng m, ñöôïc neùm ngang ôû ñoä cao h, vôùi vaän toác ban ñaàu Vo. Haõy khaûo saùt chuyeån ñoäng cuûa vaät. 
Baøi toaùn : 
x 
y 
0 
h 
V O 
2. Khảo sát chuyển động của vật ném ngang 
x 
y 
0 
h 
 Xeùt 1 vaät coù khoái löôïng m, ñöôïc neùm ngang ôû ñoä cao h, vôùi vaän toác ban ñaàu Vo. Haõy khaûo saùt chuyeån ñoäng cuûa vaät. 
Baøi toaùn : 
Khaûo saùt chuyeån ñoäng cuûa vaät neùm ngang: 
Phương OX 
Phương OY 
Gia tốc :P X = 0 a X =0 
Vận tốc đầu: V 0X =V 0 
Pttđ : X = V 0 t (1) 
Gia tốc :P Y = P a Y =g 
Vận tốc đầu: V 0Y = 0 
Pttđ : Y = g t 2 (2) 
Phương trình 
Quỹ đạo 
Y= X 2 
GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP 
 Lực tác dụng 
Vận tốc đầu 
M 
Phương trình chuyển động của vật 
x = V 0 .t	(1) 
y = ½.g.t 2 	(2) 
Quyõ ñaïo cuûa vaät chuyeån ñoäng neùm ngang laø 1 nhaùnh parabol . 
(3) 
 Chuyển động thẳng đều theo phương ox 
 Chuyển động rơi tự do theo phương oy 
 Phương trình quỹ đạo của vật 
GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP 
a. Phương trình quỹ đạo 
b. Phương trình vận tốc 
Phương trình vận tốc 
Vaøo thôøi ñieåm t, vaät ôû taïi M coù vaän toác 
Vôùi: 
, 
 
= 
GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP 
Hướng vectơ vận tốc của vật ở tại M: 
c. Thời gian rơi 
Goïi t max laø thôøi gian vaät chuyeån ñoäng töø luùc neùm ñeán khi chaïm ñaát. 
Luùc chaïm ñaát, vaät coù: y = h, suy ra: 
 
 Thời gian rơi 
GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP 
0 
x 
y 
x max 
y=h 
d. Tầm bay xa 
Tầm bay xa 
x max 
 Goïi x max laø hoaønh ñoä cuûa vaät khi chaïm ñaát (y = h). 
Töø (3)  
GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP - GHI CHÉP 
0 
x 
y 
h 
y=h 
2. Khảo sát chuyển động của vật ném ngang 
a. Phương trình quỹ đạo 
b. Phương trình vận tốc 
c. Thời gian rơi 
d. Tầm bay xa 
Phương OX 
Phương OY 
Gia tốc: P X =0 a X =0 
Vận tốc đầu : V 0X =V 0 
Pttđ : X = V 0 t (1) 
Gia tốc: P Y = P a Y = g 
Vận tốc đầu : V 0Y = 0 
Pttđ : Y= g t 2 (2) 
 Lực tác dụng 
Vận tốc đầu 
(a) 
(b) 
(c) 
(d) 
S 
Đ 
S 
S 
H = 125m 
O 
X 
y 
V O = 200m/s 
L ? 
V A ? 
C 
L = 1000m 
V A = 206m/s 
D 
L = 1000m 
V A = 250m/s 
g =10m/s 2 
Bỏ qua lực cản môi trường 
A 
L = 80m 
V A = 320m/s 
B 
L = 5000m 
V A = 320m/s 
Đáp án Bài 1 
Để vật rơi trúng đích thì phải thả vật cách đích 1khoảng là: 
x max = V 0 .t max (1) 
Theo công thức tính thời gian rơi: 
(2) 
Thế (2) vào (1), và từ các số liệu đã cho của bài toán (h=125m, V 0 = 200m/s, g = 10m/s 2 ) ta tính được: 
x max = 1000 m 
Vận tốc của vật lúc chạm đất là: 
= 
V A 
V A = 206 m/s 
với t = t max ta tính được: 
d =9m 
h = 0,8m 
 
S 
Đ 
S 
S 
A 
Nên vì 
x max = 12m > d 
B 
Không nên vì 
x max = 8m < d 
C 
Nên vì 
x max =12,6m>d 
D 
Không nên vì 
x max = 8,8m < d 
V 0max = 22m/s 
Bỏ qua lực cản môi trường 
g = 10m/s 2 
Đáp án Bài 2 
Tầm xa tối đa mà người đóng phim có thể thực hiện được: 
x max = V 0max .t max (1) 
Theo công thức tính thời gian rơi: 
(2) 
Thế (2) vào (1), và từ các số liệu đã cho của bài toán (h=0,8m, V 0max = 22m/s, g = 10m/s 2 ) ta tính được: 
x max = 8,8 m 
Vậy, người đóng phim không nên thực hiện cảnh quay này vì x max = 8,8m < d = 9m . 
4. Thí nghiệm minh họa