Ném ngang tới mục tiêu đang chuyển động: ghép hai điều kiện

Vật lý 10 · Ôn tập kiến thức THPT

Vật và mục tiêu phải có cùng tọa độ tại cùng thời điểm; chỉ biết tầm xa của vật chưa đủ. Với ném ngang từ độ cao H, thời gian xuống mặt đất là t = √(2H/g).

Ví dụ mô hình

Vật ở x = 0, cao 20 m. Mục tiêu trên mặt đất lúc đầu ở x = 12 m, đang đi xa theo chiều dương với tốc độ 2 m/s. Lấy g = 10 m/s², bỏ qua cản, tìm vận tốc ngang ban đầu của vật để tới đúng mục tiêu.

1. Chuyển động đứng cho t = √(40/10) = 2 s.
2. Trong 2 s, mục tiêu đi thêm 4 m và tới x = 16 m.
3. Vật phải thỏa v₀ × 2 = 16, suy ra v₀ = 8 m/s.

Cách kiểm tra khác: khoảng cách ngang ban đầu 12 m phải khép lại với vận tốc tương đối v₀ − 2. Ta có 12/(8 − 2) = 2 s, đúng bằng thời gian rơi.

Giả thiết quan trọng là mục tiêu không đổi hướng, không tăng tốc và vẫn nằm trên mặt đất phẳng. Nếu vật được ném xiên, thời gian đứng không còn tính bằng công thức ném ngang này. Đây là tình huống tính toán trong bài học, không cần ném vật ngoài thực tế.

Lỗi thường gặp: lấy v₀ = 12/2 = 6 m/s, bỏ qua mục tiêu di chuyển. Khi ấy vật rơi tại x = 12 m nhưng mục tiêu đã ở 16 m.

Tự luyện: Nếu mục tiêu quay lại, tốc độ theo trục là −2 m/s thì sao? Đáp án: x mục tiêu lúc rơi là 8 m, cần v₀ = 4 m/s.

Đọc tiếp: Rơi tự do · Tách chuyển động ném.