Một cầu thủ đá một quả bóng từ điểm đá phạt cách khung thành 36 m. Xà ngang khung thanh cao 3.05m, quả bóng rời khỏi mặt đất với tốc độ 20 m/s ở góc so với phương ngang.
a. Quả bóng có lọt vào khung thành không?
b. Khi đi tới khung thành quả bóng đang bay lên hay rơi xuông?
Đáp án:
Đề cho thiếu góc bạn nhé
a.Ta có phương trình chuyển động:
\[\left\{ \begin{gathered}
x = {v_o}\cos \alpha t \hfill \\
y = {v_o}\sin \alpha t – \frac{1}{2}g{t^2} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Thời gian quả bóng bay tới khung thành là:
\[t = \frac{l}{{{v_o}\cos \alpha }} = \frac{{36}}{{20\cos \alpha }} = \frac{{1,8}}{{\cos \alpha }}\]
Độ cao quả bóng khi đó là:
\[y = {v_o}\sin \alpha .\frac{{1,8}}{{\cos \alpha }} – \frac{1}{2}g.\frac{{1,{8^2}}}{{{{\cos }^2}\alpha }} = 36\tan \alpha – 16,2{\tan ^2}\alpha – 16,2\]
Ta so sánh y với 3,05m nếu y nhỏ hơn thì quả bóng lọt khung thành
b.Thời gian vật đạt độ cao cực đại là:
\[t’ = \frac{{{v_o}\sin \alpha }}{g} = 2\sin \alpha \]
Ta so sánh t với t’ nếu t>t’ thì vật đang rơi xuống còn ngược lại thì vật đang bay lên