Luyện tập 2 :Một vật rơi xuống, khi va chạm với mặt đất thì giảm tốc độ đột ngột về không...

a) Phương pháp giải:
- Ta biết rằng khi vật va chạm với mặt đất thì giảm tốc độ đột ngột về không trong khoảng thời gian rất ngắn.
- Hợp lực tác dụng lên vật khi va chạm với mặt đất sẽ có hướng ngược với vận tốc của vật. Vì vật đang rơi xuống nên hợp lực tác dụng lên vật sẽ hướng lên trên, ngược với hướng vận tốc của vật.

b) Phương pháp giải:
- Đầu tiên, ta biết rằng thời gian va chạm với mặt sàn cứng là 0,01 giây còn thời gian va chạm với đệm cao su là 0,20 giây.
- Khi cốc va chạm với mặt sàn cứng, thời gian va chạm rất ngắn nên gia tốc lớn, lực tác dụng lên cốc cũng lớn, dẫn đến cốc bị vỡ.
- Trái lại, khi cốc va chạm vào đệm cao su, thời gian va chạm kéo dài, gia tốc nhỏ, lực tác dụng lên cốc cũng nhỏ hơn, từ đó cốc không bị vỡ.
- Ngoài ra, theo định luật III Niu tơn, áp lực là lực chia cho diện tích tiếp xúc. Trên mặt sàn cứng, lực tập trung ở vài điểm nhỏ nên áp lực lớn, khiến cốc vỡ. Trên đệm cao su, lực phân tán trên diện tích lớn nên áp lực nhỏ, giúp cốc không bị vỡ.

Vậy, câu trả lời cho câu hỏi là:
a) Hợp lực tác dụng lên vật khi va chạm với mặt đất có hướng đối lập với hướng vận tốc của vật, chính là hướng thẳng đứng xuống dưới.
b) Vì thời gian va chạm với mặt sàn cứng ngắn nên gia tốc lớn, lực tác dụng lớn khiến cốc vỡ. Trong khi đó, thời gian va chạm với đệm cao su dài, gia tốc nhỏ, lực tác dụng cũng nhỏ, giúp cốc không bị vỡ. Áp lực phân tán trên diện tích lớn của đệm cao su cũng giúp giảm nguy cơ cốc bị vỡ.