Một vận động viên ném một quả bóng chày với tốc độ 90 km/h từ độ cao 1,75 m (Hình 9P.1). Giả sử quả bóng chày được ném ngang, lực cản của không khí là không đáng kể và lấy g = 9,8 m/s2.

a) Viết phương trình chuyển động của quả bóng chày theo hai trục Ox, Oy.

b) Quả bóng chày đạt tầm xa bao nhiêu? Tính tốc độ của nó ngay trước khi chạm đất.

Đổi: 90 km/h = 25 m/s

a) Phương trình chuyển động của quả bóng chày: $\left\{\begin{array}{l}Ox:x=v_{0}t=25t\\ Oy:y=\frac{1}{2}g{t}^2=\mathrm{4,9}{t}^2\end{array}\right.$

 

b) Tầm xa: $L=v_0\sqrt{\frac{2h}{g}}=25.\sqrt{\frac{\mathrm{2.1,75}}{\mathrm{9,8}}}=\mathrm{14,94}m$

Tốc độ trước khi chạm đất: $v=\sqrt{2gh}=\sqrt{\mathrm{2.9,8.1,75}}=\mathrm{5,86}m/s$

Lý thuyết

- Đối với chuyển động ném ngang, người ta quan tâm tới thời gian kể từ khi vật được ném tới khi vật rơi chạm đất và tầm bay xa của vật theo phương nằm ngang. Chuyển động ném ngang là chuyển động tổng hợp từ hai chuyển động thành phần: thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng và thành phần chuyển động theo phương nằm ngang.

- Từ thí nghiệm ta thấy, thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng của viên bi A, giống với chuyển động  rơi của viên bi B. Điều đó chứng tỏ thành phần chuyển động theo phương ngang của viên bi A không ảnh hưởng đến thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng của viên bi A. Hai chuyển động này là độc lập với nhau.

a. Thành phần chuyển động theo phương thẳng đứng

- Nếu bỏ qua sức cản của không khí thì chuyển động thành phần theo phương thẳng đứng của vật là chuyển động rơi tự do với vận tốc ban đầu bằng 0

- Nếu chọn chiều dương là chiều chuyển động từ trên xuống và gọi H là độ cao của vật khi ném ngang thì

 

+ Thời gian rơi của vật bị ném ngang chỉ phụ thuộc vào độ cao H của vật bị ném, không phụ thuộc vào vận tốc ném.

+ Nếu từ cùng một độ cao, đồng thời ném các vật khác nhau  với các vận tốc khác nhau thì chúng đều chạm đất cùng một lúc.

b. Thành phần chuyển động theo phương ngang

              

- Nếu chọn chiều dương là chiều ném viên bi thì độ dịch chuyển trong thành phần nằm ngang là 

- Giá trị cực đại của độ dịch chuyển trong chuyển động thành phần nằm ngang được gọi là tầm xa L của chuyển động ném ngang.

, với  là thời gian rơi của vật

Vậy 

Công thức tầm xa cho thấy

+ Tầm xa của vật bị ném ngang phụ thuộc vào độ cao H của vật khi bị ném và vận tốc ném. Nếu từ cùng một độ cao, ta ném đồng thời các vật khác nhau với vận tốc khác nhau thì vật nào có vận tốc ném lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

+ Nếu từ các độ cao khác nhau, ta ném ngang các vật với cùng vận tốc thì vật nào được ném ở độ cao lớn hơn sẽ có tầm xa lớn hơn.

Xem thêm một số kiến thức liên quan:

Lý thuyết Chuyển động ném (Kết nối tri thức ) hay, chi tiết | Vật Lí 10

20 câu Trắc nghiệm Chuyển động ném (Kết nối tri thức) có đáp án – Vật lí lớp 10