Bài 4. Sự rơi tự do

Bài 4. SỰ RƠI TỰ DO
I. Sự rơi trong không khí và sự rơi tự do.
 Các vật khi thả ra thì nói chung sẽ rơi xuống: Đó là sự rơi của các vật.
 Trong không khí sự rơi của các vật xảy ra như thế nào: Những yếu tố nào ảnh hưởng đến chuyển động rơi?
 Để có thể trả lời câu hỏi trên, cần làm một số thí nghiệm:
1. Sự rơi trong không khí.
 Thí nghiệm 1:
Một tờ giấy và một viên sỏi:
 Vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ.
 Thí nghiệm 2:
Viên sỏi và tờ giấy vò tròn, nén chặt:
 Thí nghiệm 3:
Một tờ giấy phẳng và một tờ giấy vò tròn, nén chặt:
 Thí nghiệm 4:
Một vật viên bi nhỏ và một tấm bìa:
 Các vật nặng khác nhau nhưng rơi nhanh như nhau.
 Nặng như nhau nhưng rơi nhanh chậm khác nhau.
 Vật nhẹ rơi nhanh hơn vật nặng.
Thảo luận và trả lời các câu hỏi:

1. Trong TN nào vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ?
2. Trong TN nào vật nhẹ rơi nhanh hơn vật nặng?
3. Trong TN nào hai vật nặng như nhau nhưng rơi nhanh chậm khác nhau?
4. Trong TN nào hai vật nặng nhẹ khác nhau nhưng rơi nhanh như nhau?
Như vậy trong không khí không thể kết luận vật nặng hay nhẹ rơi nhanh hơn – Phải chăng là do có sức cản của không khí?
2. Sự rơi trong chân không (sự rơi tự do).
a) Ống Niutơn.
Ống có khí
Ống chân không
 Ống có khí: Lông chim rơi chậm hơn viên bi.
 Ống chân không: Hai vật rơi nhanh như nhau.
Như vậy: Khi không có không khí thì mọi vật sẽ rơi cùng gia tốc.
Galilê là người đã thực hiện thí nghiệm tại tháp nghiêng Pidơ (Italia) trước đó và cũng đã rút ra kết luận trên.
b) Thí nghiệm của Galilê tại tháp nghiêng Pidơ.
 Trong thí nghiệm của Galilê, các vật rơi có trọng lượng lớn hơn nhiều so với sức cản của không khí tác dụng lên nó (các quả đạn pháo).
 Khi đó có thể bỏ qua sức cản và coi các vật đó rơi chỉ dưới tác dụng của trọng lực.
 Sự rơi tự do là sự rơi dưới tác dụng chỉ của trọng lực.
 Áp dụng: Sự rơi của các vật trong 4 thí nghiệm trên đây, những vật nào được coi là rơi tự do?
I. Nghiên cứu sự rơi tự do của các vật.
1. Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do.
a) Xảy ra theo phương thẳng đứng (phương của dây dọi).
b) Chiều chuyển động từ trên xuống dưới.
c) Bằng phương pháp chụp ảnh hoạt nghiệm (hình bên) người ta chứng minh được chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều.
Trong trường hợp vật rơi tự do không vận tốc ban đầu:
Trong đó g là gia tốc của chuyển động – gọi là gia tốc rơi tự do.
2. Gia rơi tự do.
Thực nghiệm chứng tỏ rằng:
Tại một nơi nhất định trên Trái đất và ở gần mặt đất thì các vật đều rơi tự do với cùng gia tốc g.
Tại những vị trí khác nhau thì gia tốc này cũng khác nhau:
* Tại địa cực g lớn nhất: g  9,8324 m/s2.
* Tại xích đạo g nhỏ nhất: g  9,7805 m/s2.
Nếu không cần độ chính xác cao thì có thể lấy:
g  9,8 m/s2 hoặc g  10 m/s2.
 Tại địa cực thì lực hấp dẫn chính là trọng lực: P0=mg0.
 Tại xích đạo trọng lượng P1 Suy ra: g1TỔNG KẾT BÀI HỌC:
* Sự rơi tự do là gì?
* Trong điều kiện nào thì chuyển động rơi của một vật được coi là rơi tự do?
* Nêu các tính chất của chuyển động rơi tự do.
* Độ lớn của gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào vị trí trên mặt đất như thế nào?