Dụng cụ Bộ dụng cụ đo gia tốc rơi tự do gồm

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

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: $g=\overline{g}\pm \Delta g$

Trả lời

Tham khảo bảng kết quả dưới:

Bảng 4.2. Khoảng cách và thời gian rơi của vật

Xử lí kết quả:

+ Quãng đường s = 0,400 m

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 SGK Vật lí lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Bài 2: Đồ thị độ dịch chuyển theo thời gian. Độ dịch chuyển tổng hợp và vận tốc tổng hợp

Bài 3: Gia tốc và đồ thị vận tốc–thời gian 

Bài 4: Chuyển động biến đổi

Bài tập chủ đề 1

Bài 1: Lực và gia tốc

Bài 2: Một số lực thường gặp