Một học sinh (a) chụp ảnh một quả bóng thép có bán kính \(5,0{\rm{\;cm}}\) khi nó rơi tự do. Hình ảnh của quả bóng bị mờ, như minh họa trong Hình 2.1. Hình ảnh bị mờ vì quả bóng đang chuyển động trong khi chụp ảnh.

Thước đo cho biết khoảng cách từ điểm thả rơi quả bóng. Tại thời điểm \(t = 0\), đỉnh của quả bóng bằng với vạch số không trên thước. Sức cản của không khí không đáng kể. Cho gia tốc rơi tự do \(g = 9,8m/{s^2}\)

Thời điểm quả bóng rơi ngay trước khi bức ảnh được chụp?

Phương pháp giải
Quãng đường di chuyển của vật rơi tự do: \(s = \frac{1}{2}g{t^2}\)

Giải chi tiết

Khi bức ảnh được chụp, đỉnh quả bóng ở vạch số 90 cm

Quãng đường quả bóng rơi được là:
\({s_1} = \frac{1}{2}g{t_1}{\;^2} \Rightarrow 0,9 = \frac{1}{2} \cdot 9,8.{t_1}{\;^2} \Rightarrow {t_1} \approx 0,43\left( s \right)\)

Khoảng thời gian dùng để chụp ảnh là:

\[\Delta t = {t_1} - t = 0,43 - 0,40 = 0,03\;(s)\]

Đáp án cần chọn là: B

Phương pháp giải

Sử dụng lý thuyết sự rơi tự do

Giải chi tiết

Bạn (b) thực hiện thí nghiệm với quả bóng cùng bán kính nhưng ít đặc hơn, lực cản của không khí tác dụng lên quả bóng lớn hơn, quả bóng rơi với gia tốc nhỏ hơn, trong cùng một khoảng thời gian (giống nhau giữa hai thời điểm) quãng đường rơi được của quả bóng (b) nhỏ hơn → kết quả: 2 bóng mờ tạo thành đường thẳng nhưng gần nhau hơn

Đáp án cần chọn là: C