[Sách mới] Soạn Vật lý 10 KNTT Bài 10: Sự rơi tự do

Hướng dẫn Soạn Vật lý 10 Bài 10: Sự rơi tự do ngắn gọn nhất bám sát nội dung SGK Vật lý 10 trang 44, 45, 46 bộ Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Hi vọng, qua bài viết này các em học sinh có thể nắm vững nội dung bài và hiểu bài tốt hơn.

Bài 10. Sự rơi tự do trang 44, 45, 46 SGK Vật lý 10 Kết nối tri thức

>>> Xem thêm: [Sách mới KNTT] Lý thuyết Vật lí 10 Bài 10: Sự rơi tự do - Thời gian (Sơ đồ tư duy)

Khởi động 

Trả lời câu hỏi trang 44 SGK Vật lý 10

Năm 1971, nhà du hành vũ trụ người Mỹ David Scott đã đồng thời thả rơi trên Mặt Trăng một chiếc lông chim và một chiếc búa ở cùng một độ cao và nhận thấy cả hai đều rơi xuống như nhau. Em có suy nghĩ gì về hiện tượng này?

Lời giải:

Tùy vào kiến thức của mỗi bạn đang có để trả lời câu hỏi khởi động của bài học. Các em có thể trả lời như sau:

Em cảm thấy hiện tượng này thật kì lạ. Bởi vì chiếc búa nặng hơn nên đáng ra phải rơi xuống trước chiếc lông chim chứ không thể nào chiếc búa và chiếc lông chim lại rơi cùng lúc được.

I. Sự rơi trong không khí

Trả lời câu hỏi trang 44 SGK Vật lý 10

Hoạt động: Các thí nghiệm (TN) sau đây sẽ giúp chúng ta kiểm tra dự đoán của mình về sự rơi trong không khí.

TN 1: Thả rơi một viên bi và một chiếc lá.

TN 2: Thả hai tờ giấy giống nhau, nhưng một tờ được vo tròn, một tờ để nguyên.

TN 3: Thả rơi hai viên bi có cùng kích thước, một bằng sắt và một bằng thủy tinh.

Từ những thí nghiệm trên, rút ra nhận xét về sự rơi trong không khí.

Lời giải:

- TN1: Sự rơi của các vật có liên quan tới kích thước và khối lượng của vật

- TN2: Sự rơi của vật có liên quan tới diện tích bề mặt vật tiếp xúc với không khí

- TN3: Sự rơi của các vật có liên quan tới khối lượng của vật

=> Các thí nghiệm trên cho thấy sự rơi nhanh hay chậm của vật phụ thuộc vào độ lớn của lực cản không khí tác dụng lên vật. Lực cản càng nhỏ so với trọng lực tác dụng lên vật thì vật sẽ rơi càng nhanh và ngược lại.

Trả lời câu hỏi trang 44 SGK Vật lý 10

Câu 1: Trong thí nghiệm 1, tại sao quả bóng rơi nhanh hơn chiếc lá ?

Câu 2: Trong thí nghiệm thứ 2, hai tờ giấy như nhau, nặng giống nhau, tại sao tờ giấy vo tròn lại rơi nhanh hơn ?

Câu 3: Trong thí nghiệm 3, trọng lượng bi sắt lớn hơn bi thuỷ tinh, tại sao hai viên bi rơi nhanh như nhau ?

Lời giải:

Câu 1: Trong TN1, viên bi rơi nhanh hơn chiếc lá vì:

- Độ lớn lực cản không khí tác dụng lên viên bi rất nhỏ so với trọng lượng của viên bi.

- Độ lớn lực cản không khí tác dụng lên chiếc lá lớn hơn so với trọng lượng của chiếc lá.

Câu 2: Trong TN 2, hai tờ giấy có khối lượng như nhau, như tờ giấy vo tròn có lực cản không khí ít hơn tờ giấy không vo tròn nên tờ giấy vo tròn rơi xuống trước tờ giấy không vo tròn

Câu 3: Vì bề mặt tiếp xúc của bi thuỷ tinh và bi sắt là như nhau nên chịu lực cản của không khí là như nhau nên hai viên bi rơi nhanh như nhau

Trả lời câu hỏi trang 44 SGK Vật lý 10

Câu hỏi: Theo em nếu loại bỏ được lực cản của không khí thì các vật sẽ rơi như thế nào ?

Nhà bác học Newton đã làm thí nghiệm cho viên bi chì và lông chim rơi trong ống hút chân không, kết quả là hai vật rơi nhanh như nhau.

Lời giải:

Vì vậy, nếu loại bỏ được sức cản của không khí, các vật sẽ rơi nhanh như nhau.

II. Sự rơi tự do

Trả lời câu hỏi trang 45 SGK Vật lý 10

Câu hỏi: Trong các chuyển động sau, chuyển động nào được coi là sự rơi tự do ? Tại sao ?

A. Chiếc lá đang rơi

B. Hạt bụi chuyển động trong không khí

C. Quả tạ rơi trong không khí

D. Vận động viên đang nhảy dù

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Quả tạ rơi trong không khí được coi là rơi tự do. Vì độ lớn của lực cản không khí tác dụng lên quả tạ không đáng kể so với trọng lực của quả tạ.

A, B, D không được coi là sự rơi tự do vì lực cản của không khí tác dụng lên chuyển động tương đối lớn.

Trả lời câu hỏi trang 45 SGK Vật lý 10

Hoạt động:

Câu 1: Hãy thực hiện thí nghiệm (Hình 10.2) để kiểm tra dự đoán về phương và chiều của sự rơi tự do.

Câu 2: Dựa vào đặc điểm về phương của sự tự do, hãy tìm cách kiểm tra bề mặt của bức tường trong lớp học có phải là mặt phẳng thẳng đứng không.

Câu 3: Hãy nghĩ cách dùng êke tam giác vuông cân và dây dọi để kiểm tra xem sàn lớp mình có phẳng hay không.

Lời giải:

Câu 1: Dự đoán về phương và chiều của sự rơi tự do: Phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới.

Câu 2:

Để kiểm tra bề mặt của bức tường trong lớp học, chúng ta có thể lấy bất kì một vật nào đó, thả rơi vật đó từ một độ cao bất kì của bức tường, nếu vật đó rơi theo phương thẳng đứng thì bề mặt bức tường là mặt phẳng thẳng đứng, còn vật rơi không theo phương thẳng đứng thì bề mặt của bức tường không phẳng

Câu 3:

Dùng dây dọi để kiểm tra bức tường có phẳng hay không

Đặt êke ở góc vuông của mặt sàn với bức tường, do bề mặt bức tường là mặt phẳng thẳng đứng nên nếu để được êke ở góc vuông đó thì mặt sàn phẳng, nếu không để được thì mặt sàn không phẳng.

Trả lời câu hỏi trang 45 SGK Vật lý 10

Câu hỏi: Căn cứ vào số liệu cho trong bảng 10.1 để :

a. Chứng tỏ chuyển động rơi tự do là nhanh dần đều. 

b. Tính gia tốc của chuyển động rơi tự do.

Lời giải:

a)

- Từ giây thứ 0.1 đến 0.2, vật rơi được 0.197 - 0.049 = 0.148 m

- Từ giây thứ 0.2 đến 0.3, vật rơi được một khoảng là : 0.441 - 0.197= 0.244 m

- Từ giây thứ 0.3 đến 0.4, vật rơi được một khoảng là : 0.785 - 0.441 = 0.344 m

Như vậy, sau cùng 1 khoảng là 0.1 giây như nhau nhưng vật rơi được những khoảng khác nhau, càng về sau thì rơi càng nhanh hơn.

b) 

Gia tốc của chuyển động rơi tự do là:

Trả lời câu hỏi trang 46 SGK Vật lý 10

Câu 1: Tại sao độ dịch chuyển và quãng đường đi được trong sự rơi tự do có cùng độ lớn ?

Câu 2: Hãy nêu cách đo gần đúng độ sâu của một cái giếng mỏ cạn. Coi vận tốc truyền âm trong không khí là không đổi và đã biết.

Lời giải:

Câu 1: Vì sự rơi tự do là chuyển động thẳng, không đổi chiều và vật rơi luôn hướng về mặt đất.

Câu 2: 

Thả một hòn sỏi xuống giếng, dùng đồng hồ bấm giây để đo thời gian rơi của hòn sỏi

+ Bước 1: Thả hòn sỏi rơi xuống giếng và bắt đầu bấm đồng hồ

+ Bước 2: Khi nghe thấy tiếng hòn sỏi rơi xuống đáy thì kết thúc, cho đồng hồ dừng lại

Thời gian rơi của hòn sỏi bằng thời gian rơi của hòn sỏi từ miệng giếng xuống đấy giếng cộng với thời gian hòn sỏi vọng từ đáy giếng đến tai ta

+ Gọi giếng sâu có chiều dài s (m)

+ Thời gian rơi của hòn sỏi từ miệng giếng xuống đáy giếng:

+ Thời gian hòn sỏi vọng từ đáy giếng lên đến tai: t₂=s/v

+ t = t₁ + t₂, ta đã đo được t, lấy g = 10 m/s², v đã cho, từ đây ta sẽ tính được độ sâu của giếng.

Trả lời câu hỏi trang 46 SGK Vật lý 10

Câu hỏi: 

Một người thả một hòn bi rơi từ trên cao xuống đất và đo được thời gian rơi là 3,1 s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 9,8 m/s²

a) Tính độ cao của nơi thả hòn bi so với mặt đất và vận tốc lúc chạm đất.

b) Tính quãng đường rơi được trong 0,5 s cuối trước khi chạm đất.

Lời giải:

a) Độ cao của nơi thả hòn bi so với mặt đất là:

h = 1/2gt² = 1/2.9,8.3,1² = 47,089m

Vận tốc vật lúc chạm đất là: v = g.t = 9,8.3,1 = 30,38 m/s

b) Quãng đường vật rơi được trong 0,5 s cuối trước khi chạm đất = cả quãng đường – quãng đường vật rơi trong 2,6 giây đầu:

h_{t = 0,5} = h - h_{t = 2,6} = 47,089 - 1/2.9,8.2,6² = 13,965m

>>> Xem toàn bộ: Soạn Vật lý 10 Kết nối tri thức

-----------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn Soạn Vật lý 10 Bài 10: Sự rơi tự do trong bộ SGK Kết nối tri thức theo chương trình sách mới. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này. Top lời giải đã có đầy đủ các bài soạn cho các môn học trong các bộ sách mới Cánh Diều, Chân trời sáng tạo, Kết nối tri thức. Mời các bạn hãy click ngay vào trang chủ Top lời giải để tham khảo và chuẩn bị bài cho năm học mới nhé. Chúc các bạn học tốt!