Xác định độ sâu của giếng thông qua bài toán rơi tự do
Dạng bài: Vật lý 10. Xác đinh độ sâu của giếng thông qua bài toán rơi tự do. Hướng dẫn chi tiết.
Thả một hòn đá xuống đáy một cái giếng cạn thì sau 0,1 s nghe thấy âm thanh phát ra từ đáy giếng. Tính độ sâu của giếng biết vận tốc truyền âm trong không khí là 340 m/s. Lấy .
Công thức liên quan
Tốc độ trung bình
Vật lý 10. Tốc độ trung bình là gì? Hướng dẫn chi tiết.
Tốc độ trung bình
a/Định nghĩa:
Tốc độ trung bình là thương số giữa quãng đường vật đi được và thời gian đi hết quãng đường đó.
b/Ý nghĩa : đặc trưng cho mức độ nhanh hay chậm của chuyển động.
c/Công thức
Chú thích:
: tốc độ trung bình của vật (m/s).
: quãng đường vật di chuyển (m).
: thời gian di chuyển (s).
: thời điểm 1 và 2 trong chuyển động của vật (s).
Ứng dụng : đo chuyển động của xe (tốc kế)
Lưu ý : Tốc độ trung bình luôn dương và bằng với độ lớn vận tốc trung bình trong bài toán chuyển động một chiều.
Vận động viên người Na Uy đạt kỉ lục thế giới với bộ môn chạy vượt rào trên quãng đường 400 m trong 43.03 giây () tại Olympic Tokyo 2020.
Công thức xác định quãng đường của vật trong chuyển động rơi tự do
Vật lý 10. Công thức xác định quãng đường của vật trong chuyển động rơi tự do. Hướng dẫn chi tiết.
Đặc điểm :Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng , nhanh dần đều với gia tốc trong trường g và có vận tốc đầu bằng 0.
Chứng minh
Từ công thức quãng đường của nhanh dần đều.
Suy ra trong chuyển động rơi tự do quãng đường có công thức
Chú thích:
: Quãng đường vật rơi từ lúc thả đến thời điểm t .
g: Gia tốc trọng trường . Tùy thuộc vào vị trí được chọn mà g sẽ có giá trị cụ thể.
: thời gian chuyển động của vật từ lúc thả
Xác định độ sâu của giếng (độ sâu của hang động). Bài toán rơi tự do.
Vật lý 10. Bài toán xác định độ sâu của giếng hoặc hang động khi biết thời gian từ lúc thả rơi vật đến khi nghe được âm thanh vọng lại.
Khi thả viên đá rơi xuống giếng (hoặc hang động). Viên đá sẽ rơi tự do xuống giếng sau đó va đập vào đáy giếng và tạp ra âm thanh truyền lên miệng giếng. Ta có hệ phương trình sau:
Thế (1) vào (2) Từ đây ta có
Chú thích:
: thời gian từ lúc thả rơi viên đá đến khi nghe được âm thanh vọng lên .
thời gian viên đá rơi tự do từ miệng giếng xuống đáy giếng .
: thời gian tiếng đọng di chuyển từ dưới đáy lên miệng giếng .
: vận tốc truyền âm trong không khí .
: gia tốc trọng trường
: độ sâu của giếng hoặc hang động
Hằng số liên quan
Gia tốc rơi tự do gần mặt đất trên Trái Đất
Vật lý 10.Gia tốc rơi tự do gần mặt đất trên Trái Đất.
+ Gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào độ cao càng lên cao càng giảm.
+ Ở những nơi khác nhau có gia tốc rơi tự do khác nhau. Ví dụ Kuala Lumpur , ở Washington DC
+ Giá trị rơi tự do trung bình
Biến số liên quan
Quãng đường - Vật lý 10
Vật lý 10.Quãng đường S là tổng độ dịch chuyển mà vật đã thực hiện được. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Quãng đường S là tổng độ dịch chuyển mà vật đã thực hiện được.
Quãng đường mang tính tích lũy, nó có thể khác với độ dời. Khi vật chuyển động thẳng theo chiều dương của trục tọa độ thì quãng đường chính là độ dời.
Đơn vị tính: mét ().
Độ biến thiên thời gian - Vật lý 10
Vật lý 10. Độ biến thiên thời gian. Hướng dẫn chi tiết.
Khái niệm:
Độ biến thiên thời gian là hiệu số giữa hai thời điểm và .
Đơn vị tính: giây (s), phút (min), giờ (h).
Vận tốc của chuyển động - Vật lý 10
Vật lý 10. Vận tốc của chuyển động. Hướng dẫn chi tiết.
Đơn vị tính:
Các câu hỏi liên quan
Một quả bóng nặng 10 g được ném thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 36 km/h từ độ cao 5 m. Tính cơ năng của quả bóng. Tính vận tốc bóng khi chạm đất. Ở độ cao nào thì động năng quả bóng lớn gấp 3 lần thế năng?
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một quả bóng nặng 10 g được ném thẳng đứng xuống dưới với vận tốc 36 km/h từ độ cao 5 m. Bỏ qua ma sát với không khí. Lấy g = 10 , gốc thế năng tại mặt đất.
a) Tính cơ năng của quả bóng.
b) Tính vận tốc bóng khi chạm đất.
c) Ở độ cao nào thì động năng quả bóng lớn gấp 3 lần thế năng?
Một viên bi nhỏ được thả lăn từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 10 m và có góc nghiêng 30 so với phương ngang. Tính vận tốc viên bi khi nó lăn đến chân dốc.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một viên bi nhỏ được thả lăn từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng dài 10 m và có góc nghiêng so với phương ngang. Mặt phẳng nghiêng rất nhẵn, coi như không có ma sát. Tính vận tốc viên bi khi nó lăn đến chân dốc. Lấy g = 10 m/.
Một viên bi khối lượng 1 kg được thả lăn từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng cao 20 cm, ma sát trên mặt phẳng nghiêng không đáng kể. Tính vận tốc viên bi ở chân dốc.
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một viên bi khối lượng 1 kg được thả lăn từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng cao 20 cm, ma sát trên mặt phẳng nghiêng không đáng kể. Áp dụng ĐLBT cơ năng, tìm vận tốc viên bi ở chân dốc.
Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 m. Kéo cho dây hợp với đường thẳng đứng góc 45 rồi thả ra. Tìm vận tốc con lắc khi nó đi qua: Vị trí ứng với góc 30. Vị trí cân bằng,
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một con lắc đơn có chiều dài l = 1 m. Kéo cho dây hợp với đường thẳng đứng góc α = rồi thả ra. Lấy g = 9,8 m/. Tìm vận tốc con lắc khi nó đi qua:
a) Vị trí ứng với góc .
b) Vị trí cân bằng.
Một vật nặng M được buộc vào đầu một thanh nhẹ có chiều dài l = 1 m, thanh có thể quay quanh một đầu qua điểm A. Phải cung cấp cho M một vận tốc theo phương ngang có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu?
- Tự luận
- Độ khó: 0
Một vật nặng M được buộc vào đầu một thanh nhẹ có chiều dài l = 1 m, thanh có thể quay quanh một đầu qua điểm A. Lúc đầu M ở vị trí thấp nhất tại B. Lấy g = 10 m/.
a) Phải cung cấp cho M một vận tốc theo phương ngang có giá trị nhỏ nhất là bao nhiêu để M lên được vị trí cao nhất?
b) Nếu cung cấp cho M một vận tốc 5 m/s thì thanh sẽ chuyển động lên được vị trí cao nhất hợp với
phương thẳng đứng ban đầu một góc bao nhiêu?