Tiến hành thí nghiệm đo gia tốc trọng trường bằng con lắc đơn, một học sinh đo được chiều dài con lắc là 119 ± 1 c m . Chu kì dao động nhỏ của nó là 2 , 20 ± 0 , 01 s . Lấy π 2 = 9 , 87 và bỏ qua sai số của số π . Gia tốc trọng trường do học sinh đo được tại nơi làm thí nghiệm là:
A. g = 9 , 7 ± 0 , 1 m / s 2
B. g = 9 , 8 ± 0 , 1 m / s 2
C. g = 9 , 7 ± 0 , 2 m / s 2
D. g = 9 , 8 ± 0 , 2 m / s 2
Đáp án C
Ta có: T = 2 π l g ⇒ g = 4 π 2 l T 2 ⇒ g ¯ = 4 π 2 l ¯ T ¯ 2 = 4 π 2 .1 , 19 2 , 20 2 = 9 , 7 m / s 2
Vì g = 4 π 2 l T 2 ⇒ δ g = δ l + δ T 2 ⇔ Δ g g ¯ = Δ l l ¯ + 2 Δ T T ¯ ⇒ Δ g = g ¯ Δ l l ¯ + 2 Δ T T ¯
Thay số ta có: Δ g = 9 , 7 1 119 + 2 0 , 01 2 , 20 ≈ 0 , 2 ⇒ g = 9 , 7 ± 0 , 2 m / s 2
Hoặc có thể giải theo cách khác nhau sau:
Ta có: T = 2 π l g ⇒ g = 4 π 2 l T 2 ⇒ g ¯ = 4 π 2 l ¯ T 2 ¯ = 4 π 2 .1 , 19 2 , 20 2 = 9 , 7 m / s 2
Lấy ln hai vế g = 4 π 2 l T 2 Ta được: ln g = ln 4 π 2 + ln l + ln 1 T + ln 1 T
⇔ Δ g g ¯ = Δ l l ¯ + Δ T T ¯ + Δ T T ¯ ⇒ Δ g = g ¯ Δ l l ¯ + 2 Δ T T ¯
Thay số ta có: Δ g = 9 , 7. 1 119 + 2 0 , 01 2 , 20 ≈ 0 , 2 ⇒ g = 9 , 7 ± 0 , 2 m / s 2