Bài 12: Chuyển động ném

1. Kiến thức trọng tâm

Chuyển động ném là chuyển động của vật được ném với vận tốc ban đầu, sau đó chỉ chịu tác dụng của trọng lực. Có hai trường hợp thường gặp là ném ngang và ném xiên.

Trong chuyển động ném ngang, vật được ném theo phương ngang với vận tốc ban đầu $v_0$ từ độ cao $h$. Chuyển động của vật được phân tích thành hai chuyển động thành phần độc lập: theo phương ngang là chuyển động thẳng đều với $v_x = v_0$ và $x = v_0 t$; theo phương thẳng đứng là rơi tự do với $v_y = g t$ và $y = \frac{1}{2} g t^2$. Thời gian rơi là $t = \sqrt{\frac{2 h}{g}}$, tầm xa là $L = v_0 \sqrt{\frac{2 h}{g}}$. Quỹ đạo của vật là một nhánh parabol. Trong chuyển động ném xiên, vật được ném lên với vận tốc $v_0$ hợp với phương ngang góc $\alpha$. Tầm xa lớn nhất khi $\alpha = 45^\circ$ nếu bỏ qua sức cản không khí.

2. Ví dụ minh họa

Một viên bi được ném ngang với vận tốc $4\ \text{m/s}$ từ độ cao $5\ \text{m}$. Lấy $g = 10\ \text{m/s}^2$. Tính thời gian rơi và tầm xa của viên bi.

Lời giải. Thời gian rơi: $t = \sqrt{\frac{2 h}{g}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 5}{10}} = 1\ \text{s}$. Tầm xa: $L = v_0 t = 4 \cdot 1 = 4\ \text{m}$.

3. Ghi nhớ

• Ném ngang: phương ngang là chuyển động thẳng đều, phương đứng là rơi tự do.
• Thời gian rơi: $t = \sqrt{\frac{2 h}{g}}$; tầm xa: $L = v_0 \sqrt{\frac{2 h}{g}}$.
• Quỹ đạo ném là parabol; ném xiên đạt tầm xa lớn nhất khi $\alpha = 45^\circ$.