Lý thuyết về sự rơi tự do – Vật lý lớp 10

Lý thuyết về sự rơi tự do – Vật lý lớp 10

1. Khái niệm sự rơi tự do

Sự rơi tự do là chuyển động của một vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực, không chịu lực cản của không khí.

2. Đặc điểm của sự rơi tự do

• Chuyển động thẳng nhanh dần đều.

• Vật rơi theo phương thẳng đứng, hướng xuống dưới.

• Gia tốc rơi tự do $g$ chỉ phụ thuộc vào vị trí địa lý và độ cao, không phụ thuộc vào khối lượng của vật.

3. Gia tốc rơi tự do

• Kí hiệu: g

• Trị số trung bình ở mặt đất: g≈9,8 m/s2

• Ở một số nơi khác:

  • Mặt Trăng: g≈1,6 m/s2 

  • Sao Hỏa: g≈3,7 m/s2 

4. Phương trình chuyển động của sự rơi tự do

Nếu chọn gốc tọa độ tại vị trí bắt đầu rơi (gốc thời gian $t=0$), ta có:

• Vận tốc tại thời điểm t:

  v=gt

• Quãng đường rơi trong thời gian $t$:

  s=1/2gt^2 

• Công thức liên hệ giữa vận tốc và quãng đường:

  v^2=2gs

•  Nhận xét quan trọng

• Hai vật có khối lượng khác nhau nhưng rơi trong chân không thì chạm đất cùng một lúc.

• Trong thực tế, nếu có lực cản không khí, vật nhẹ hơn (như lông chim) sẽ rơi chậm hơn.

6. Ứng dụng thực tế

• Tính toán quãng đường rơi của các vật thể.

• Giải thích hiện tượng rơi của các vật trong môi trường khác nhau.

• Ứng dụng trong kỹ thuật hàng không, nhảy dù, nghiên cứu thiên văn.