Bài 10.7 trang 17, 18 SBT Vật lý 10 - Kết nối tri thức: Tính khoảng thời gian rơi tự do t của một viên đá. Cho biết trong giây cuối cùng trước khi chạm đất...

Tính khoảng thời gian rơi tự do t của một viên đá. Cho biết trong giây cuối cùng trước khi chạm đất, vật đã rơi được đoạn đường dài 24,5 m. Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s².

Phương pháp giải :

Vận dụng công thức tính độ dịch chuyển, quãng đường đi được của chuyển động rơi tự do: d = s = \(\frac{1}{2}\)gt². Từ đó tính thời gian rơi tự do của vật.

Lời giải chi tiết:

Gọi s là quãng đường viên đá đi được sau khoảng thời gian t kể từ khi bắt đầu rơi tới khi chạm đất và s₁ là quãng đường viên đá đi được trước khi chạm đất 1 s, tức là trong khoảng thời gian t₁ = t – 1 (s).

Khi đó ta có: s = \(\frac{1}{2}\)gt²; s₁ = \(\frac{1}{2}\)g(t – 1)²

Suy ra, quãng đường đi được trong 1 s cuối trước khi chạm đất là:

∆s = s – s₁ = \(\frac{1}{2}\)gt² - \(\frac{1}{2}\)g(t – 1)² = gt - \(\frac{1}{2}\)g = 24,5 m

=> t = \(\frac{{\Delta s}}{g} + \frac{1}{2}\)= \(\frac{{24,5}}{{9,8}} + \frac{1}{2}\)= 3 s.

Vậy khoảng thời gian rơi tự do của viên đá là 3 s.