Thiết kế và thực hiện phương án thí nghiệm như câu trả lời thảo luận 2, lấy kết quả thí nghiệm và áp dụng vào công thức tính tốc độ trung bình của viên bi: \(v_{TB}=\dfrac{s}{t}\)

Thiết kế và thực hiện phương án thí nghiệm như câu trả lời thảo luận 2, lấy kết quả thí nghiệm và áp dụng vào công thức tính tốc độ trung bình của viên bi: \({v_{tb}} = \frac{S}{t}\)

- Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ.

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình 6.2. Điều chỉnh đoạn nằm ngang của máng sao cho thước đo độ chỉ 0⁰ . Cố định nam châm điện và cổng quang điện A (đặt cách đoạn chân dốc nghiêng của máng một khoảng 20 cm).

Bước 2: Chọn MODE ở vị trí A (hoặc B) để đo thời gian viên bi chắn cổng quang điện mà ta muốn đo tốc độ tức thời của viên bi ở vị trí tương ứng.

Bước 3: Sử dụng thước kẹp để đo đường kính của viên bi. Thực hiện đo đường kính viên bi khoảng 5 lần và ghi kết quả.

Bước 4: Đưa viên bi lại gần nam châm điện sao cho viên bi hút vào nam châm. Ngắt công tắc điện để viên bi bắt đầu chuyển động xuống đoạn dốc nghiêng và đi qua cổng quang điện cần đo thời gian.

Bước 5: Ghi nhận giá trị thời gian hiển thị trên đồng hồ đo.

- Thực hiện phương án thí nghiệm

Học sinh tự thực hành.

- Thiết kế phương án thí nghiệm đo tốc độ.

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình 6.2. Điều chỉnh đoạn nằm ngang của máng sao cho thước đo độ chỉ 0⁰ . Cố định nam châm điện và cổng quang điện A (đặt cách đoạn chân dốc nghiêng của máng một khoảng 20 cm).

Bước 2: Chọn MODE ở vị trí A (hoặc B) để đo thời gian viên bi chắn cổng quang điện mà ta muốn đo tốc độ tức thời của viên bi ở vị trí tương ứng.

Bước 3: Sử dụng thước kẹp để đo đường kính của viên bi. Thực hiện đo đường kính viên bi khoảng 5 lần và ghi kết quả.

Bước 4: Đưa viên bi lại gần nam châm điện sao cho viên bi hút vào nam châm. Ngắt công tắc điện để viên bi bắt đầu chuyển động xuống đoạn dốc nghiêng và đi qua cổng quang điện cần đo thời gian.

Bước 5: Ghi nhận giá trị thời gian hiển thị trên đồng hồ đo.

- Thực hiện phương án thí nghiệm

Học sinh tự thực hành.

Học sinh tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

a) Để đo tốc độ bơi của một người, ta sử dụng đo tốc độ bằng đồng hồ bấm giây.

b) Đo tốc độ của viên bi chuyển động trên mặt bàn, ta sử dụng đo tốc độ bằng đồng hồ đo thời gian hiện số dùng cổng quang điện.

Chọn đáp án B

Hướng dẫn:

Chọn chiều chuyển động của viên bi thủy tinh là chiều dương.

Trước va chạm: p 0 = m 1 v 1

Sau va chạm: p =  m 1 v ' 1  +  m 2 v ' 2

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: p =  p 0

Suy ra:  m 1 v ' 1  +  m 2 v ' 2  =  m 1 v 1

Dấu trừ chứng tỏ viên bi chuyển động ngược chiều ban đầu.

Chọn mốc thế năng ở chân dốc

a. Gọi A là đỉnh dốc, B là giữa dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng

W A = W B ⇒ m g z A = 1 2 m v B 2 + m g z B ⇒ v B = 2 g ( z A − z B ) ⇒ v B = 2.10 ( 0 , 4 − 0 , 2 ) = 2 ( m / s )

b. Gọi C ở chân dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng

W A = W C ⇒ m g z A = 1 2 m v C 2 ⇒ v C = 2 g z A = 2.10.0 , 4 = 2 2 ( m / s )

c.Gọi D là vị trí trên dốc để thế năng của viên bi bằng 3 lần động năng. Theo định luật bảo toàn cơ năng

W A = W D ⇒ m g z A = W d + W t = 4 3 W t ⇒ m g z A = 4 3 m g z D ⇒ z D = 3 4 z A = 3 4 .0 , 4 = 0 , 3 ( m )

Theo bài ra 

W t = 3 W ⇒ m g z D = 3 1 2 m v D 2 ⇒ v D = 2. g . z A 3 = 2.10.0 , 3 3 = 2 ( m / s )

1.

Xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép theo công thức:
\(g=a=\dfrac{2s}{t^2}\left(m/s^2\right)\)
 

2.

Để xác định gia tốc rơi tự do của trụ thép cần đo đại lượng: quãng đường rơi của trụ thép và thời gian rơi.

3.

Để trụ thép rơi qua cổng quang điện cần chú ý điều chỉnh máng thẳng đứng (quan sát dây rọi) đồng thời điều chỉnh cổng quang điện để trụ thép rơi qua cổng quang điện.

4.
Cần đặt đồng hồ đo thời gian hiện số ở chế độ \(A\leftrightarrow B\) để đo được đại lượng cần đo.