Bài 11. Thực hành: Đo gia tốc rơi tự do
Hướng dẫn thực hành đo gia tốc rơi tự do bằng phương pháp sử dụng thanh nam châm điện và đồng hồ đo thời gian hiện số.
Lý thuyết Thực hành: Đo gia tốc rơi tự do
1 1. Mục đích thí nghiệm
- Xác định gia tốc rơi tự do g.
- Rèn luyện kỹ năng sử dụng dụng cụ đo thời gian.
- Vận dụng công thức rơi tự do để tính g.
2 2. Dụng cụ thí nghiệm
- Thanh nam châm điện (để giữ và thả vật)
- Đồng hồ đo thời gian hiện số
- Cổng quang điện
- Vật rơi (quả cầu sắt)
- Thước đo chiều dài
- Giá đỡ
3 3. Cơ sở lý thuyết
Khi vật rơi tự do từ độ cao h:
$$h = \frac{1}{2}gt^2$$
Từ đó:
$$g = \frac{2h}{t^2}$$
Đo h (quãng đường rơi) và t (thời gian rơi) để tính g.
4 4. Tiến hành thí nghiệm
Bước 1: Lắp ráp dụng cụ như hình vẽ.
Bước 2: Đo khoảng cách h từ vật đến cổng quang điện.
Bước 3: Cho nam châm điện giữ vật, bấm công tắc để thả vật.
Bước 4: Đọc thời gian hiển thị trên đồng hồ.
Bước 5: Lặp lại 3-5 lần với cùng một giá trị h.
5 5. Xử lý số liệu
Tính g cho mỗi lần đo:
$$g_i = \frac{2h}{t_i^2}$$
Tính giá trị trung bình:
$$\bar{g} = \frac{g_1 + g_2 + ... + g_n}{n}$$
Tính sai số và ghi kết quả:
$$g = \bar{g} \pm \Delta g$$
Các dạng bài tập
1 Dạng 1: Tính gia tốc rơi tự do
Phương pháp giải:
- Đo quãng đường h và thời gian t
- Áp dụng công thức g = 2h/t²
Ví dụ minh họa
Giải:
g = 2h/t² = 2×1/(0,45)² = 2/0,2025 ≈ 9,88 m/s²
Sẵn sàng thử thách bản thân?
Hoàn thành 4 câu hỏi để củng cố kiến thức và kiểm tra mức độ hiểu bài
Làm bài tập ngayCác bài học trong chương: Chương II. Động học
Bài 4. Độ dịch chuyển và quãng đường đi được
Bài 5. Tốc độ và vận tốc
Bài 6. Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động
Bài 7. Đồ thị độ dịch chuyển - thời gian
Bài 8. Chuyển động biến đổi. Gia tốc
Bài 9. Chuyển động thẳng biến đổi đều
Bài 10. Sự rơi tự do
Bài 11. Thực hành: Đo gia tốc rơi tự do
Bài 12. Chuyển động ném