GA-PP-Ly-10-CTST-Bai-12-Chuyen-dong-cua-vat-trong-chat-luu

I Chuyển động rơi của vậtKhi 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 kh

Chuyển động của vật trong chất lưu

Bài 12:

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?

I 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 độ rơi của vật được ghi nhận tại từng thời điểm và đồ thị tốc độ – thời gian của vật có dạng như hình.

Thảo luận

1 Dựa vào đồ thị, phân tích tính chất chuyển động của vật trong những

khoảng thời gian: từ 0 –t 1 , t 1 - t 2 , và từ thời điểm t 2 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.

I 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:

I 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

I 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

⃗ 𝐹 𝐶

⃗

𝑣

⃗

𝑣

⃗ 𝐹 𝐶

Lực cản này phụ thuộc vào hình dạng vật

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

Vận dụng

Tìm hiểu một số biện pháp thực tiễn giúp giảm lực cản của nước

lên cơ thể khi chúng ta bơi.

I Sự phụ thuộc của lực cản không khí vào hình dạng vật

Thực hiện dự án nghiên cứu

- Vấn đề thực tiễn:

Dù cần phải bung ra để có diện tích tiếp xúc lớn với không khí nhằm tăng lực cản của không khí

để đảm bảo an toàn cho vận động viên nhảy dù

Tên lửa được thiết kế có hình dạng phù hợp sao cho

lực cản của không khí là nhỏ nhất, mặc dù hình dạng

này khó thiết kế và chế tạo hơn hình hộp hay hình trụ

 Hãy thực hiện dự án khảo sát lực cản do không khí tác dụng lên

các vật có hình dạng khác nhau

Lập kế hoạch thực hiện dự án

Lập kế hoạch

Nghiên cứu ứng dụng sự tăng hay giảm lực cản không khí theo hình dạng vật.

Mục

đích

Công bố sản phẩm và báo cáo kết quả thực hiện dự án.

Báo cáo

kết quả

I Sự phụ thuộc của lực cản không khí vào hình dạng vật

Thực hiện dự án nghiên cứu

Luyện tập

Quan sát Hình, kết hợp với kết quả nghiên cứu của dự án để chỉ ra khi vật

có hình dạng nào thì lực cản không khí lên vật là lớn nhất và nhỏ nhất.

70m

Thảo luận

Thực hiện thí nghiệm thả rơi hai tờ giấy giống nhau như Hình, trong đó một tờ được vo tròn và một tờ được để phẳng So sánh chuyển động của hai tờ giấy này và dự đoán nguyên nhân dẫn đến sự khác nhau đó.

Vận dụng

Hãy tìm hiểu và trình bày ứng dụng của sự tăng hay giảm sức cản

không khí theo hình dạng vật trong đời sống

Gợi ý: Có thể tham khảo các hiện tượng trong Hình

Bài tập

Hãy vẽ lực cản của không khí hoặc nước tác dụng lên các vật trong

các trường hợp được mô tả trong Hình

a) Con chim ruồi đang

bay theo phương xiên

hướng lên trên

⃗

𝑣 𝑣 ⃗

b) Tàu ngầm đang di chuyển lên trên mặt nước theo phương thẳng đứng;

c) Máy bay đang bay theo phương ngang

⃗

𝑣