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

---

Giải Vật Lí 10 Bài 4: Chuyển động biến đổi

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Thực hành trang 36 Vật Lí 10 trong Bài 4: Chuyển động biến đổi. Mong rằng với lời giải chi tiết nhất sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Vật Lí 10.

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.