Từ một vách đá cao 10 m so với mặt nước biển, một bạn ném ngang một hòn đá nhỏ với tốc độ 5 m/s. Bỏ qua lực cản của không khí và lấy g = 9,81 m/s².

a) Lập các phương trình chuyển động của hòn đá.

b) Xác định tọa độ của hòn đá sau 1 giây.

c) Xác định vị trí và tốc độ của hòn đá ngay trước khi hòn đá chạm mặt nước biển.

Lời giải:

a) Chọn hệ trục tọa độ Oxy, có trục Ox nằm ngang, trục Oy thẳng đứng chiều hướng xuống

- Phương trình chuyển động theo phương ngang Ox: x = v₀.t = 5t

- Phương trình chuyển động theo phương thẳng đứng Oy:

$y=\frac{1}{2}g{t}^2=4,905t^2$

b) Tọa độ của hòn đá sau 1 giây:

$\left\{\begin{array}{l}x=5.1=5m\\ y=4,905.1^2=4,905m\end{array}\right.$

c)

- Thời gian rơi của hòn đá khi chạm mặt nước biển:

$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2.10}{9,81}}\approx 1,43s$

- Vị trí của hòn đá khi đó:

$\left\{\begin{array}{l}x=5.1,43=7,15m\\ y=4,905.1,{43}^2=10,03m\end{array}\right.$

- Tốc độ của hòn đá khi chạm mặt nước biển:

$v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.9,81.10}\approx 14m/s$

- Tầm xa:

 L = v₀.t = 5.1,43 = 7,15 m