Bài giảng Vật lí Lớp 10 (Sách Chân trời sáng tạo) - Bài 12 Chuyển động của vật trong chất lưu - Năm học 2022-2023

Khởi động

Trong thực tế, mọi vật rơi luôn chịu lực cản của không khí. Với vật nặng kích thước - nhỏ, lực cản này có độ lớn không đáng kể và có thể bỏ qua. Nhưng với

các vật kích thước lớn, lực cản của không khí có độ lớn đáng kể. Khi này,

chuyển động của vật rơi có những tính chất gì?

Chuyển động của viên bi thép Chuyển động của dù lượn DeThi.edu.vn

Chuyển động rơi của vật

Khi chuyển động trong không khí, trong nước hoặc trong chất lỏng nói

chung (gọi chung là chất lưu), vật đều chịu tác dụng của lực cản.

Xét một vật được thả rơi không vận tốc đầu trong không khí khi có lực cản lớn hoặc trong một chất lỏng

như viên bi thép được thả rơi trong dầu.

Tốc độrơi của vật được ghi nhận tại từng thời điểm và đồthịtốc độ– thời gian của vật có dạng như hình. DeThi.edu.vn

Thảo luận

1. Dựa vào đồ thị, phân tích tính chất chuyển động của vật trong những khoảng thời gian: từ 0 –t1, t1 - t2, và từ thời điểm t2 trở đi. 2. Quan sát hình, vẽ vectơ lực cản của dầu tác dụng lên viên bị và mô tả chuyển động của viên bi khi được thả không vận tốc đầu vào dầu.

DeThi.edu.vn

Chuyển động rơi của vật

Nhanh dần đều từ lúc bắt đầu rơi trong một thời gian ngắn.

③

①

②

Nhanh dần không đều trong một khoảng thời gian tiếp theo. Lúc này lực cản bắt đầu có độ lớn đáng kể và tăng dần. Chuyển động đều với tốc độ giới hạn không đổi. Khi đó, tổng lực tác dụng lên vật rơi bị triệt tiêu.

Khi xuất hiện lực cản của chất lưu, chuyển động rơi của vật không còn là chuyển động nhanh dần đều đơn giản mà được chia làm ba giai đoạn:

DeThi.edu.vn

Chuyển động rơi của vật

Mọi chất lưu đều tác dụng lực cản vào vật chuyển động. Lực này tăng khi tốc độ của vật tăng và không đổi khi vật chuyển động đạt tốc độ giới hạn. Khi đó, các lực tác dụng vào vật cân bằng nhau và vật chuyển động thẳng đều.

VD: người nhảy dù bung dù

Lưu ý: Sau khi vật chuyển động đều, nếu có thêm tác nhân làm tăng lực cản của chất lưu thì vật sẽ chuyển động chậm dần. Tốc độ rơi của vật giảm dần, lực cản cũng giảm đến khi tổng lực tác dụng lên vật lại bị triệt tiêu và vật trở lại trạng thái chuyển động ổn định chuyển động đều.

DeThi.edu.vn

Chuyển động rơi của vật

Lực cản của chất lưu được biểu diễn bởi một lực đặt tại trọng tâm vật, cùng phương và ngược chiều chuyển động của vật trong chất lưu.

??

Ԧ?

Ԧ?

??

Lực cản này phụ thuộc vào hình dạng vật.

DeThi.edu.vn

Luyện tập

Quan sát Hình, mô tả chuyển động của vận động viên nhảy dù từ khi bắt đầu nhảy khỏi máy bay đến khi chạm đất. Phân tích tác dụng lên dù trong từng giai đoạn chuyển động.

.

70m

DeThi.edu.vn