Giải Bài tập 12.13 trang 21 SBT Vật lý 10 Kết nối tri thức - KNTT

Phương pháp giải:

1. Quan sát đặc điểm đồ thị để mô tả và giải thích.

2. 

Áp dụng công thức tính vận tốc và gia tốc của chuyển động:

v =\(\sqrt {2gh} \); v = v₀ + at; v² – v₀² = 2as.

Lời giải chi tiết:

1.

a) Mô tả chuyển động của quả bóng:

- Từ A đến B: Tại A là vị trí bóng được thả rơi (v_A = 0), bóng chuyển động nhanh dần đều theo chiều từ trên xuống dưới và chạm đất tại B.

- Từ D đến E: Sau khi chạm đất, bóng đổi chiều chuyển động, rồi chuyển động chậm dần đều theo chiều từ dưới lên trên. Bóng đạt độ cao cực đại tại E (v_E = 0).

b) Vì trong quá trình bóng rơi xuống và bay lên thì nó có cùng gia tốc g, nên đồ thị vận tốc – thời gian của hai quá trình này có độ dốc như nhau.

c) Độ lớn của diện tích ABC bằng quãng đường chuyển động của quả bóng từ lúc bắt đầu thả rơi đến lúc nó chạm đất.

d) Vì độ lớn vận tốc của bóng ngay sau khi chạm đất nhỏ hơn độ lớn vận tốc của bóng ngay trước khi chạm đất, tức là đã có sự hao phí năng lượng trong quá trình bóng chạm đất, nên quãng đường chuyển động khi bóng rơi xuống (A đến B) lớn hơn quãng đường chuyển động khi bóng nảy lên (D đến E) dẫn tới diện tích hình ABC lớn hơn diện tích hình CDE.

2. 

a)

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

Vận tốc của quả bóng ngay trước khi tiếp đất:

v₁ = \(\sqrt {2g{h_1}} \)= \(\sqrt {2.1,2.10} \)= 4,9 m/s.

Do thời gian bóng tiếp xúc với đất là 0,16 s nên vận tốc của quả bóng ngay sau khi tiếp đất là:

v₂ = v₁ – gt = 4,9 – 10.0,16 = 3,3 m/s (vì khi chạm đất, đất là nguyên nhân làm cho quả bóng bị cản lại nên gia tốc a = -g).

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

Gia tốc của quả bóng trong thời gian tiếp xúc với đất là:

a = \(\frac{{v - {v_2}}}{{2{h_2}}}\)= \(\frac{{{0^2} - 3,{3^2}}}{{2.0,8}}\)≈ -6,8 m/s².

Độ lớn của gia tốc là 6,8 m/s², phương của gia tốc là phương thẳng đứng và có chiều ngược với chiều chuyển động.

-- Mod Vật Lý 10 HỌC247