Chương II. Động học

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.

🟡 Trung bình 45 phút

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

Phương pháp giải:

  • Đo quãng đường h và thời gian t
  • Áp dụng công thức g = 2h/t²

Ví dụ minh họa

VÍ DỤ 1
Ví dụ 1: Vật rơi từ độ cao 1 m. Thời gian rơi đo được 0,45 s. Tính g.
GIẢI

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 ngay

Các bài học trong chương: Chương II. Động học