Chào các em học sinh lớp 10!

Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau giải một bài toán về chuyển động ném thẳng đứng lên trên. Đây là một dạng bài rất quen thuộc và quan trọng trong chương trình Vật lý 10 của chúng ta.

Đề bài: Ném thẳng đứng lên trên một vật ở độ cao 1 m với vận tốc đầu 2 m/s. Lấy g = 9,8 m/s². Tính độ cao cực đại mà vật đạt được theo đơn vị mét (kết quả làm tròn đến hàng phần mười).

Nào, chúng ta cùng phân tích và giải quyết bài toán này nhé!

1. Phân tích đề bài và tóm tắt các đại lượng đã cho:

Chúng ta có một vật được ném thẳng đứng lên trên. Điều này có nghĩa là vật sẽ chịu tác dụng của gia tốc trọng trường hướng xuống.

• Độ cao ban đầu của vật so với mặt đất (khi bắt đầu ném): \(h_0 = 1\) m.
• Vận tốc đầu khi ném lên: \(v_0 = 2\) m/s.
• Gia tốc trọng trường: \(g = 9,8\) m/s².

2. Chọn hệ quy chiếu và công thức áp dụng:

Để giải bài toán này một cách thuận tiện, chúng ta sẽ chọn:

• Trục Oy thẳng đứng, chiều dương hướng lên trên (cùng chiều với vận tốc ban đầu).
• Gốc O tại mặt đất.

Với cách chọn này:

• Gia tốc của vật sẽ là \(a = -g = -9,8\) m/s² (vì gia tốc trọng trường g hướng xuống, ngược chiều dương đã chọn).
• Vận tốc ban đầu \(v_0 = 2\) m/s.

Tại độ cao cực đại, vận tốc tức thời của vật theo phương thẳng đứng sẽ bằng 0 (\(v = 0\)).

Chúng ta sẽ sử dụng công thức liên hệ giữa vận tốc, gia tốc và độ dịch chuyển mà không cần đến thời gian:

\(v^2 – v_0^2 = 2aS\)

Trong đó:

• \(v\) là vận tốc cuối cùng (tại độ cao cực đại).
• \(v_0\) là vận tốc ban đầu.
• \(a\) là gia tốc.
• \(S\) là độ dịch chuyển của vật từ vị trí ban đầu đến vị trí cuối cùng (ở đây là độ cao vật đi thêm được từ điểm ném đến đỉnh).

3. Tiến hành tính toán:

Áp dụng công thức vào bài toán này, với \(v = 0\) (tại độ cao cực đại):

\(0^2 – v_0^2 = 2 \cdot a \cdot S\)

Thay các giá trị đã biết vào:

\(- (2)^2 = 2 \cdot (-9,8) \cdot S\)

\(-4 = -19,6 \cdot S\)

Từ đây, chúng ta tính được độ dịch chuyển S (là độ cao mà vật đi thêm được kể từ vị trí ném ban đầu lên đến đỉnh):

\(S = \frac{-4}{-19,6}\)

\(S \approx 0,20408\) m

Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất (\(H_{max}\)) sẽ bằng độ cao ban đầu cộng với độ dịch chuyển \(S\):

\(H_{max} = h_0 + S\)

\(H_{max} = 1 + 0,20408\)

\(H_{max} = 1,20408\) m

4. Làm tròn kết quả:

Theo yêu cầu của đề bài, chúng ta cần làm tròn kết quả đến hàng phần mười.

Số 1,20408 khi làm tròn đến hàng phần mười sẽ là 1,2 (vì chữ số ngay sau hàng phần mười là 0, nhỏ hơn 5).

\(H_{max} \approx 1,2\) m

5. Kết luận:

Vậy, độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất là 1,2 mét.

Hy vọng các em đã hiểu rõ cách giải bài toán này. Hãy luyện tập thêm để nắm vững kiến thức nhé!