Bài 4. Sự rơi tự do

I.THẾ NÀO LÀ RƠI TỰ DO?
1. Thí ngiệm của Niu-tơn:
Lấy một ống nghiệm thủy tinh cho vào trong ống nghiệm một hòn đá và một cái lông chim nhỏ.Rút hết không khí (môi trường chân không), lộn ngược ống lên ta thấy hòn đá và lông chim rơi nhanh như nhau, chúng chạm vào đáy ống cùng một lúc.
*Mô tả thí ngiệm của Niu-tơn
2. Kết luận

Khi không có lực cản của không khí, các vật có hình dạng và khối lượng khác nhau đều rơi như nhau, ta bảo rằng chúng rơi tự do.
3.định nghĩa

Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.

VD:
Khi hòn đá rơi, lực cản của không khí lên viên đá là không đáng kể so với trọng lượng của nó.
 Hòn đá rơi tự do
Khi lông chim rơi, lực cản của không khí là lớn đáng kể so với trọng lượng của nó, nên nó rơi rơi chậm hơn hòn đá .
 Lông chim không rơi tự do.
II. PHƯƠNG VÀ CHIỀU CỦA CHUYỂN ĐỘNG RƠI TỰ DO?

1.Thí ngiệm
Để một cầu sắt sát cạnh một dây dọi rồi thả nó ra. Quả cấu rơi xuống đất mà không chạm vào dây dọi.
2.Kết luận
Chuyển động rơi tự do được thực hiện theo phương thẳng đứng và có chiều từ trên xuống dưới.
III. RƠI TỰ DO LÀ MỘT CHUYỂ N ĐỘNG NHANH DẦN ĐỀU.
Gắn vào vật nặng một băng giấy và luồn băng giấy qua khe một một bộ rung đặt cố định ở một độ cao. Thả vật nặng cho rơi tự do đồng thời cho bộ rung hoạt động. Khi vật rơi bút ở đầu cần rung ghi trên băng giấy những vết nhỏ tại các thời điểm liên tiếp cách nhau 0,02s.
Các khoảng cách liên tiếp của các vết đó ngày càng lớn
chuyển động nhanh dần đều
IV.GIA TỐC RƠI TỰ DO.
1.Thí nghiệm:
Dùng một vật bằng sắt V được nam châm điện N giữ ở một độ cao nhất định. Ngay khi mở ngắt điện vật rơi và đồng hồ đo họat động. khi vật đi qua cổng quang điện Q thì đồng hồ đo nhắt điện và chỉ thời gian vật rơi. Đo khỏang cách s từ vị trí đầu đến vị trí cuối.
2.Kết luận
Chuyển động rơi là nhanh dần đều với vận tốc ban đầu bằng 0, ta thấy được gia tốc rơi tự do được tính theo công thức
2s
g = —
t2
VI.Giá trị của gia tốc rơi tự do

Khi người ta ném vật lên theo phương thẳng đứng thì người ta nhận thấy rằng khi chuyển động đi lên thì vật chịu cùng một gia tốc g như khi vật rơi xuống.
Ở cùng mọi nơi trên trái đất và ởn gần mặt đất, các vật rơi tự do đều có cùng một gia tốc g.
Giá trị của g thường thấy là 9,8m/s2.
Các phép đo chính xác cho thấy g phụ thuộc vào vĩ độ địa lí, độ cao và cấu trúc chất nơi đo.
VII.Các công thức tính quãng đường đi được và vận tốc trong chuyển động rơi tự do.
Khi vật rơi tự do không có vật tốc đầu( v=0, t=0) thì:
Vận tốc của vật tại thời điểm t là v=gt
Quãng đường đi được của vật sau thời gian t là
1
S= — gt2
2
TÓM TẮT:
Sự rơi tự do là sự rơi của một vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.
Đặc điểm:
Phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới.
Là một chuyển động nhanh dần đều.
Giá trị gia tốc rơi tự do ≈ 9,8m/s2
Khi t0=0, v0=0:
 v=gt
1
 S= — gt2
2

Những người nhảy dù có phải đang rơi tự do hay không?
Có. Vì lực cản không khí lên họ không đáng kể
Chuyển động nào dưới đây không thể coi là chuyển động rơi tự do:

A) 1 viên đá nhỏ được thả từ trên cao xuống.
B) các hạt mưa nhỏ lúc bắt đầu rơi.
C) 1 chiếc lá rụng đang rơi từ trên cây xuống.
D) 1 viên bi chì đang rơi xuống trong ống thủy tinh đã rút hết không khí.