Biết quãng rơi trong giây cuối: tìm thời gian và độ cao

Vật lý 10 · Ôn tập kiến thức THPT

Quãng rơi trong giây cuối không phải quãng rơi sau một giây từ lúc thả. Nếu tổng thời gian rơi là t ≥ 1 s và g không đổi, ta lấy hiệu hai vị trí:

Δs = ½g[t² − (t − 1)²] = g(t − ½), khi số 1 được hiểu là một giây.

Ví dụ giải ngược

Một vật thả từ nghỉ, trong giây cuối trước khi tới đất đi được 35 m. Lấy g = 10 m/s² và bỏ qua cản.

Từ 35 = 10(t − 0,5), được t = 4 s. Độ cao ban đầu h = ½ × 10 × 4² = 80 m. Vận tốc khi tới đất có độ lớn 40 m/s.

Kiểm tra bằng cách khác: ở đầu giây cuối tốc độ là 30 m/s, cuối giây là 40 m/s. Tốc độ trung bình đoạn biến đổi đều là 35 m/s; nhân 1 s cho đúng 35 m. Quãng đã rơi sau 3 s là 45 m; 80 − 45 cũng bằng 35 m.

Với khoảng cuối dài Δt bất kỳ, công thức có đơn vị đầy đủ là Δs = g t Δt − ½g(Δt)². Giải ra t = Δs/(gΔt) + Δt/2. Cần kiểm t ≥ Δt; nếu không, mô tả “khoảng cuối” không nằm trọn trong quá trình thả từ nghỉ.

Lỗi thường gặp là đặt 35 = ½g × 1² hoặc dùng vận tốc cuối nhân một giây, bỏ qua tốc độ đang tăng.

Tự luyện: Nếu giây cuối đi 20 m, cùng g, tổng thời gian là 2,5 s và độ cao 31,25 m. Không làm tròn 2,5 s thành 3 s trước khi bình phương.

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