Bộ dụng cụ đo gia tốc rơi tự do gồm Nam châm điện

Giải Vật Lí lớp 10 Bài 4: Chuyển động biến đổi

Thực hành trang 36 Vật Lí 10:

Dụng cụ

Bộ dụng cụ đo gia tốc rơi tự do gồm:

(1) Nam châm điện                   (2) Viên bi thép

(3) Cổng quang điện                 (4) Công tắc điều khiển

(5) Đồng hồ đo thời gian           (6) Giá

Tiến hành

Bước 1: Lắp các dụng cụ thành bộ như hình 4.7.

+ Đặt bi thép dính vào phía dưới nam châm

+ Nhấn công tắc cho bi thép rơi

+ Đọc số chỉ thời gian rơi trên đồng hồ

+ Lặp lại thao tác với các khoảng cách từ vị trí vật bắt đầu rơi đến cổng quang điện khác nhau.

Bước 2: Hãy so sánh kết quả tính bằng số liệu đo được trong thí nghiệm mà em đã tiến hành với kết quả tính bằng số liệu ở bảng 4.2

Bảng 4.2. Khoảng cách và thời gian rơi của vật

Lần đo s (m)	Thời gian rơi (s)
	1	2	3
0,400	0,285	0,286	0,284
0,600	?	?	?
0,800	?	?	?

Bước 3: Tính gia tốc trung bình của vật rơi tự do và sai số cực đại trung bình của phép đo.

Áp dụng phương trình $s=v_{o}t+\frac{1}{2}a{t}^2$ cho một vật có vận tốc ban đầu bằng không, rơi tự do với gia tốc g, ta được biểu thức gia tốc $g=\frac{2s}{t^2}$

Trong đó, t là trung bình cộng của ba thời gian rơi cho mỗi khoảng cách s.

Viết kết quả: $g=\overline{g}\pm \Delta g$

Lời giải:

Tham khảo bảng kết quả dưới:

Bảng 4.2. Khoảng cách và thời gian rơi của vật

Lần đo s (m)	Thời gian rơi (s)
	1	2	3
0,400	0,285	0,286	0,284
0,600	0,349	0,351	0,348
0,800	0,404	0,405	0,403

Xử lí kết quả:

+ Quãng đường s = 0,400 m

Lần đo s (m)	Thời gian rơi (s)
	1	2	3
0,400	0,285	0,286	0,284

Thời gian rơi trung bình: $\overline{t}=\frac{t_1+t_2+t_3}{3}=\frac{0,285+0,286+0,284}{3}=0,285s$

Gia tốc trong lần đo 1: $g_1=\frac{2s}{t_1^2}=\frac{2.0,4}{0,{285}^2}=9,849m/s^2$

Gia tốc trong lần đo 2: $g_2=\frac{2s}{t_2^2}=\frac{2.0,4}{0,{286}^2}=9,780m/s^2$ 

Gia tốc trong lần đo 3: $g_3=\frac{2s}{t_3^2}=\frac{2.0,4}{0,{284}^2}=9,919m/s^2$ 

Gia tốc trung bình: $\overline{g}=\frac{g_1+g_2+g_3}{3}=\frac{9,849+9,780+9,919}{3}=9,849m/s^2$ 

Sai số tuyệt đối của gia tốc:

$\Delta g_1=\left|\overline{g}-g_1\right|=\left|9,849-9,849\right|=0$ (m/s²)

 $\Delta g_2=\left|\overline{g}-g_2\right|=\left|9,849-9,780\right|=0,069$ (m/s²)

$\Delta g_3=\left|\overline{g}-g_3\right|=\left|9,849-9,919\right|=0,070$ (m/s²)

Sai số tuyệt đối trung bình: $\overline{\Delta g}=\frac{\Delta g_1+\Delta g_2+\Delta g_3}{3}=0,046$  (m/s²)

Kết quả: $g=9,849\pm 0,046$  (m/s²)

+ Ứng với các quãng đường khác thực hiện phép tính tương tự.

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Mở đầu trang 32 Vật Lí 10: Để điều tra các vụ tai nạn giao thông đường bộ, có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau ....

• Luyện tập 1 trang 33 Vật Lí 10: Một chiếc ô tô có gia tốc trong khoảng cách dừng lại là -7,0 m/s^2 ....

• Vận dụng 1 trang 35 Vật Lí 10: Tại hiện trường vụ tai nạn trên một con đường, cảnh sát phát hiện vết trượt kéo dài 50 m ....

• Vận dụng 2 trang 37 Vật Lí 10: Đề xuất phương án và đo gia tốc rơi tự do với bộ dụng cụ: giá, bi thép ....

• Câu hỏi 1 trang 38 Vật Lí 10: Quãng đường rơi theo phương thẳng đứng và chuyển động theo phương nằm ngang ....

• Câu hỏi trang 40 Vật Lí 10: Dự án học tập: Ném vật theo phương thẳng đứng thì độ cao của vật lớn nhất. ....

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Vật lí 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề học tập Vật lí 10 Cánh diều
• Giải SBT Vật lí 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---