Một quả bóng được thả rơi từ độ cao 1,20 m. Sau khi chạm đất, quả bóng bật lên ở độ

Bài 7 trang 42 Vật Lí 10: Một quả bóng được thả rơi từ độ cao 1,20 m. Sau khi chạm đất, quả bóng bật lên ở độ cao 0,80 m. Thời gian tiếp xúc giữa bóng và mặt đất là 0,16 s. Lấy g = 9,8 m/s². Bỏ qua sức cản của không khí. Tìm:

a) Tốc độ của quả bóng ngay trước khi chạm đất.

b) Tốc độ của quả bóng ngay khi bắt đầu bật lên.

c) Độ lớn và phương gia tốc của quả bóng khi nó tiếp xúc với mặt đất.

Trả lời

Công thức quãng đường của vật rơi tự do không vận tốc đầu: $s=\frac{1}{2}g{t}^2$

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

a) Thời gian bóng rơi từ độ cao 1,2 m đến khi vừa chạm đất là: $t=\sqrt{\frac{2s}{g}}$

Tốc độ của bóng ngay trước khi chạm đất là:

$v=gt=g.\sqrt{\frac{2s}{g}}=\sqrt{2gs}=\sqrt{2.9,8.1,2}\approx 4,85m/s$

b) Do thời gian bóng tiếp xúc với đất là 0,16 s nên tốc độ của bóng ngay khi bắt đầu bật lên là: $v_1=v-gt=4,85-9,8.0,16=3,28m/s$ (vì khi chạm đất, đất là nguyên nhân làm cho quả bóng bị cản lại, gia tốc a = -g).

c) Khi bóng bật lên đến độ cao 0,8 m (ngay tại độ cao đó vận tốc tức thời bằng v₂ = 0)

Gia tốc của quả bóng khi nó tiếp xúc với đất và bật lên:

$a=\frac{v_2^2-v_1^2}{2s\text{'}}=\frac{0^2-3,{28}^2}{2.0,8}=-6,724m/s^2$

Độ lớn của gia tốc là $6,724m/s^2$, phương của gia tốc là phương thẳng đứng và có chiều ngược với chiều chuyển động.

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