.13 2 trang 19, 20, 21 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Quả bóng được thả từ độ cao 1,2 m. Sau khi chạm đất, nó nảy lên tới độ cao 0,8 m...

Quả bóng được thả từ độ cao 1,2 m. Sau khi chạm đất, nó nảy lên tới độ

cao 0,8 m. Thời gian bóng tiếp xúc với mặt đất giữa B và D là 0,16 s (Vì thời gian này quá nhỏ nên trong hình vẽ đã bỏ qua). Coi sức cản của không khi là không đáng kể, lấy g = 10 m/s².

a) Tính vận tốc của quả bóng ngay trước khi tiếp đất và ngay sau khi nảy lên.

b) Tính gia tốc của quả bóng trong thời gian tiếp xúc với đất.

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức tính vận tốc và gia tốc của chuyển dộng:

v =\(\sqrt {2gh} \); v = v₀ + at; v² – v₀² = 2as.

Lời giải chi tiết:

a)

Chọn trục tọa độ Ox theo phương thẳng đứng, chiều dương hướng xuống.

Vận tốc của quả bóng ngay trước khi tiếp đất:

v₁ = \(\sqrt {2g{h_1}} \)= \(\sqrt {2.1,2.10} \)= 4,9 m/s.

Do thời gian bóng tiếp xúc với đất là 0,16 s nên vận tốc của quả bóng ngay sau khi tiếp đất là:

v₂ = v₁ – gt = 4,9 – 10.0,16 = 3,3 m/s (vì khi chạm đất, đất là nguyên nhân làm cho quả bóng bị cản lại nên gia tốc a = -g).

b) Khi bóng bật lên đến độ cao 0,8 m (ngay tại độ cao đó vận tốc tức thời bằng v = 0)

Gia tốc của quả bóng trong thời gian tiếp xúc với đất là:

a = \(\frac{{v - {v_2}}}{{2{h_2}}}\)= \(\frac{{{0^2} - 3,{3^2}}}{{2.0,8}}\)≈ -6,8 m/s².

Độ lớn của gia tốc là 6,8 m/s², phương của gia tốc là phương thẳng đứng và có chiều ngược với chiều chuyển động.