Hình 1 biểu diễn đồ thị vận tốc – thời gian của một quả bóng thả rơi chạm đất rồi nảy

Bài 6 trang 42 Vật Lí 10: Hình 1 biểu diễn đồ thị vận tốc – thời gian của một quả bóng thả rơi chạm đất rồi nảy lên theo phương thẳng đứng. Quả bóng được thả tại A và chạm đất tại B. Quả bóng rời khỏi mặt đất tại D và đạt độ cao cực đại tại E. Có thể bỏ qua tác dụng của lực cản không khí.

a) Tại sao độ dốc của đoạn thẳng AB lại giống độ dốc của đoạn thẳng DE?

b) Diện tích tam giác ABC biểu thị đại lượng nào?

c) Tại sao diện tích tam giác ABC lớn hơn diện tích tam giác CDE.

Trả lời

a) Chọn chiều dương là chiều từ trên xuống dưới

Đoạn AB mô tả chuyển động của vật: là chuyển động nhanh dần, chiều từ trên xuống.

Đoạn DE mô tả chuyển động của vật: là chuyển động chậm dần đồng thời ngược chiều dương đã chọn.

⇒ Cả 2 đoạn AB, DE đều là chuyển động thẳng biến đổi nên có gia tốc không đổi.

Mà độ dốc của đồ thị vận tốc-thời gian có giá trị bằng gia tốc của chuyển động

nên độ dốc của hai đoạn AB, DE giống nhau.

b) Diện tích tam giác ABC biểu thị đại lượng độ dịch chuyển khi quả bóng chuyển động từ điểm A (vị trí được thả) đến điểm B (vị trí chạm đất) đồng thời độ dịch chuyển này bằng với quãng đường từ A đến B vì trong giai đoạn này quả bóng chuyển động theo một hướng xác định.

c) Do trong quá trình chuyển động rơi của quả bóng, một phần năng lượng ban đầu đã bị chuyển hóa thành nhiệt năng, năng lượng âm thanh khi chạm đất nên năng lượng của quả bóng bị giảm đi trong quá trình nảy lên.

Dẫn đến vận tốc khi rời khỏi mặt đất của vật giảm đi, quãng đường DE đi được ngắn hơn quãng đường AB dẫn đến diện tích của tam giác CDE nhỏ hơn diện tích tam giác ABC.

Xem thêm lời giải bài tập SGK Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 2: Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian. Độ dịch chuyển tổng hợp và vận tốc tổng hợp

Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc–thời gian 

Bài tập chủ đề 1

Bài 1: Lực và gia tốc

Bài 2: Một số lực thường gặp

Bài 3: Ba định luật Newton về chuyển động