Bài 6. Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động

Hướng dẫn giải

Để đo được tốc độ chuyển động của vật bằng dụng cụ thí nghiệm thực hành ta cần đo thời gian và quãng đường chuyển động của vật đó.

(Trả lời bởi Tiếng anh123456)

Hướng dẫn giải

1.

- Để đo quãng đường: dùng các loại thước: thước thẳng, thước dây, thước cuộn, …

- Để đo thời gian: dùng đồng hồ bấm giờ, đồng hồ đo thời gian hiện số,..

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện để đo tốc độ chuyển động có:

- Ưu điểm: Kết quả đo có độ chính xác cao, có thể đo thời gian chính xác tới phần nghìn giây.

- Nhược điểm: Chi phí mua thiết bị đắt, thiết bị đo cồng kềnh.

(Trả lời bởi Tiếng anh123456)

Hướng dẫn giải

1. Để xác định được tốc độ trung bình của viên bi khi đi từ cổng quang điện E đến cổng quang điện F ta cần:

- Xác định độ dài quãng đường s (chính là khoảng cách giữa 2 cổng quang điện E và F).

- Chỉnh đồng hồ đo về chế độ đo thời gian vật đi qua hai cổng quang chọn MODE   (tức là vật bắt đầu đi vào cổng quang E thì đồng hồ bắt đầu chạy, khi vật đi qua cổng quang F thì đồng hồ dừng lại).

- Đo thời gian viên bi chuyển động từ cổng quang điện E đến cổng quang điện F.

- Sử dụng công thức \(v=\dfrac{s}{t}\)  ta sẽ xác định được tốc độ trung bình của viên bi.

2. Để xác định được tốc độ tức thời của viên bi khi đi qua cổng quang điện E hoặc cổng quang điện F ta cần:

- Xác định được đường kính d của viên bi.

- Chỉnh chế độ đo thời gian của đồng hồ, chuyển về chế độ đo thời gian vật đi qua một cổng quang điện chọn MODE A hoặc MODE B (tức là vật bắt đầu đi vào cổng quang thì đồng hồ chạy số, sau khi vật đi qua cổng quang đó thì đồng hồ dừng lại).

- Xác định được thời gian viên bi chuyển động qua cổng quang điện E hoặc cổng quang điện F.

- Sử dụng công thức \(v=\dfrac{d}{t}\)  ta sẽ xác định được tốc độ tức thời của viên bi.

3. Các yếu tố có thể gây sai số:

- Sai số của các dụng cụ đo.

- Thao tác bấm công tắc của người không dứt khoát.

- Cách đo, đọc giá trị quãng đường, đường kính viên bi của người làm thực hành chưa chính xác.

- Các yếu tố khách quan như gió, …

Cách để làm giảm sai số

- Tiến hành đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình của các lần đo.

- Tắt hết quạt, điều hòa khi tiến hành thí nghiệm.

(Trả lời bởi Tiếng anh123456)

Hướng dẫn giải

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

(Trả lời bởi Tiếng anh123456)

Hướng dẫn giải

Các em thực hành theo hướng dẫn của giáo viên.

Ví dụ cho kết quả thí nghiệm

Bảng 6.1

Quãng đường: s = 0,5 (m)

- Tốc độ trung bình: \(\overline v  = \frac{s}{{\overline t }} = \frac{{0,5}}{{0,778}} = 0,643(m/s)\)

- Sai số:

\(\begin{array}{l}\overline {\Delta t}  = \frac{{\Delta {t_1} + \Delta {t_2} + ... + \Delta {t_n}}}{n} = \frac{{0,001 + 0,002 + 0,002}}{3} \approx 0,002(s)\\\delta t = \frac{{\overline {\Delta t} }}{{\overline t }}.100\%  = \frac{{0,002}}{{0,778}}.100\%  = 0,3\% \\\delta s = \frac{{\overline {\Delta s} }}{s}.100\%  = \frac{{0,0005}}{{0,5}}.100\%  = 0,1\% \\\delta v = \delta s + \delta t = 0,1\%  + 0,3\%  = 0,4\% \\\Delta v = \delta v.\overline v  = 0,4\% .0,643 = 0,003\\ \Rightarrow v = 0,643 \pm 0,003(m/s)\end{array}\)

Bảng 6.2

Đường kính của viên bi: d = 0,02 (m); sai số: 0,02 mm = 0,00002 (m)

- Tốc độ tức thời: \(\overline v  = \frac{d}{{\overline t }} = \frac{{0,02}}{{0,032}} = 0,625(m/s)\)

- Sai số:

\(\begin{array}{l}\overline {\Delta t}  = \frac{{\Delta {t_1} + \Delta {t_2} + ... + \Delta {t_n}}}{n} = \frac{{0,001 + 0 + 0,00}}{3} \approx 0,001(s)\\\delta t = \frac{{\overline {\Delta t} }}{{\overline t }}.100\%  = \frac{{0,001}}{{0,032}}.100\%  = 2,1\% \\\delta s = \frac{{\overline {\Delta s} }}{s}.100\%  = \frac{{0,00002}}{{0,02}}.100\%  = 0,1\% \\\delta v = \delta s + \delta t = 0,1\%  + 2,1\%  = 2,2\% \\\Delta v = \delta v.\overline v  = 2,2\% .0,0032 = 0,001\\ \Rightarrow v = 0,625 \pm 0,014(m/s)\end{array}\)

Nhận xét: Tốc độ trung bình gần bằng tốc độ tức thời, vì viên bi gần như chuyển động đều.

(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)

Hướng dẫn giải

Phương án 1: Dùng đồng hồ bấm giây.

- Dùng thước đo độ dài của quãng đường s. Xác định vạch xuất phát và vạch đích.

- Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian t từ khi vật bắt đầu chuyển động từ vạch xuất phát tới khi vượt qua vạch đích.

- Dùng công thức \(v=\dfrac{s}{t}\) để tính tốc độ.

Phương án 2: Dùng cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số.

- Đo khoảng cách giữa 2 cổng quang điện (đọc trên thước đo gắn với giá đỡ). Khoảng cách này chính là quãng đường s mà vật chuyển động.

- Bấm công tắc để vật bắt đầu chuyển động.

- Khi vật đi qua cổng quang điện thứ 1 thì đồng hồ bắt đầu đo.

- Khi vật đi qua cổng quang điện thứ 2 thì đồng hồ ngừng đo.

- Đọc số chỉ thời gian hiển thị trên đồng hồ đo thời gian hiện số chính là thời gian của vật chuyển động trên quãng đường.

- Dùng công thức \(v=\dfrac{s}{t}\) để tính tốc độ.

b) So sánh ưu, nhược điểm của hai phương án:

	Ưu điểm	Nhược điểm
Phương án 1	Dễ thiết kế, dễ thực hiện.	Sai số lớn do liên quan đến các yếu tố khách quan như thao tác bấm đồng hồ chưa khớp với thời điểm xuất phát hoặc kết thúc, sai số do dụng cụ...
Phương án 2	Kết quả đo chính xác, sai số nhỏ.	Chi phí đắt, thiết bị cồng kềnh.

(Trả lời bởi Tiếng anh123456)

Hướng dẫn giải

Học sinh tự thực hiện

(Trả lời bởi Tiếng anh123456)