Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
- Trong thực tiễn, có những phương pháp đo tốc độ tức thời thông dụng là:
+ Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số
+ Sử dụng đồng hồ bấm giây
+ Sử dụng súng bắn tốc độ
- Ưu và nhược điểm
| Đồng hồ đo thời gian hiện số | Đồng hồ bấm giây | Súng bắn tốc độ |
Ưu điểm | Sai số dụng cụ ít, tính chính xác cao | Nhanh, đơn giản, dễ thực hiện | Đo trực tiếp tốc độ tức thời với độ chính xác cao |
Nhược điểm | Chỉ đo được tốc độ của các vật được thực hiện trong phòng thí nghiệm | Kém chính xác do phụ thuộc vào phản xạ của người bấm đồng hồ | Giá thành cao |
Khi lúc nhìn vào đồng hồ tốc độ trên xe thì đó là tốc độ tức thời tại ngay thời điểm người đó nhìn vào đồng hồ.
- Các bước tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình 8.2
+ Lắp nam châm điện ở đầu trên của thanh nhôm, nối với cổng A của đồng hồ điện tử thông qua công tắc điện.
+ Cổng quang điện ở dưới, cách nam châm điện một đoạn d và được nối vào cổng B của đồng hồ.
Bước 2: Điều chỉnh cho giá đỡ thẳng đứng bằng các vít ở đế sao cho quả nặng của dây dọi sẽ nằm ở tâm lỗ tròn. Thiết lập đồng hồ thời gian hiện số chế độ A \( \leftrightarrow \) B để đo thời gian từ lúc thả đến khi vật chắn cổng quang điện.
Bước 3: Đặt vật rơi vào vị trí nam châm điện, dùng êke vuông ba chiều để xác định vị trí ban đầu của vật. Ấn nút RESET trên mặt đồng hồ để đưa chỉ thị số về giá trị 0.000. Nhấn công tắc điện để kích thích vật rơi và khởi động đồng hồ đo thời gian hiện số.
Bước 4: Khi vật rơi và chắn các tia hồng ngoại của cổng quang điện, đồng hồ sẽ dừng. Đọc thời gian rơi trên đồng hồ và ghi số liệu vào bảng.
- Các em tự tiến hành thí nghiệm
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. |
- Ta có độ dịch chuyển cố định, thí nghiệm cho biết được thời gian nên ta có thể xác định được vận tốc tức thời của xe.
- Lưu ý về dấu của vận tốc tức thời:
+ Nếu khối lượng của vật 1 va chạm vào vật 2 lớn hơn, hệ hai vật chuyển động cùng chiều với chiều chuyển động của vật 1 thì vận tốc tức thời lớn hơn 0
+ Nếu hệ hai vật chuyển động ngược chiều với chiều ban đầu của vật 1 thì vận tốc tức thời nhỏ hơn 0
1.
Công thức 5.1b: \(v = \frac{{\Delta s}}{{\Delta t}}\)
Tốc độ này được gọi là tốc độ trung bình vì nó cho biết quãng đường vật đi được trong một thời gian xác định.
2.
Tốc độ trung bình của nữ vận động viên tại các giải thi đấu là:
- Điền kinh quốc gia 2016:
\(v = \frac{{100}}{{11,64}} = 8,59\left( {m/s} \right) = 30,92\left( {km/h} \right)\)
- SEA Games 29 (2017):
\(v = \frac{{100}}{{11,56}} = 8,65\left( {m/s} \right) = 31,14\left( {km/h} \right)\)
- SEA Games 29 (2019):
\(v = \frac{{100}}{{11,54}} = 8,67\left( {m/s} \right) = 31,21\left( {km/h} \right)\)
a)
- a phụ thuộc vào F (m + M = 0, 5kg)
Ta có:
+ Khi F = 1 N, a = 1,99 m/s2 thì \(\frac{F}{a} = \frac{1}{{1,99}} \approx 0,5\)
+ Khi F = 2 N, a = 4,03 m/s2 thì \(\frac{F}{a} = \frac{2}{{4,03}} \approx 0,5\)
+ Khi F = 3 N, a = 5,67 m/s2 thì \(\frac{F}{a} = \frac{3}{{5,67}} \approx 0,5\)
=> Tỉ số \(\frac{F}{a}\) không đổi nên đồ thị sự phụ thuộc của gia tốc a vào F là một đường thẳng
- a phụ thuộc vào \(\frac{1}{{m + M}}\) (ứng với F = 1 N)
Ta có:
+ Khi a = 3,31 m/s2 , \(\frac{1}{{M + m}} = \frac{{10}}{3}\) thì a. (M + m) = 1
+ Khi a = 2,44 m/s2 , \(\frac{1}{{M + m}} = 2,5\) thì a. (M + m) = 1
+ Khi a = 1,99 m/s2 , \(\frac{1}{{M + m}} = 2\) thì a. (M + m) = 1
=> Tỉ số \(\frac{a}{{\frac{1}{{M + m}}}} = a.(M + m)\) không đổi nên đồ thị sự phụ thuộc của gia tốc a vào \(\frac{1}{{M + m}}\) là một đường thẳng.
b) Ta có:
+ Khi (m + M) không đổi, F tăng thì a cũng tăng => Gia tốc a tỉ lệ thuận với lực F
+ Khi F không đổi, a giảm thì (m+M) tăng => Gia tốc a tỉ lệ nghịch với khối lượng
=> Kết luận: Gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng và tỉ lệ nghịch với khối lượng.
Phương pháp đo của các thiết bị trên
- 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 tời vạch đích.
+ Dùng công thức \(v = \frac{S}{t}\) để tính tốc độ trung bình và \(v = \frac{d}{t}\) để tính tốc độ tức thời
- Cổng quang điện
+ Lấy quãng đường trên thiết bị đo
+ Khởi động thiết bị và cho vật đi quan cổng quang điện
+ Đọc kết quả thời gian hiên trên thiết bị và sử dụng công thức để tính tốc độ trung bình và tốc độ tức thời
- Súng bắn tốc độ
+ Khởi động súng
+ Thực hiện, trên máy sẽ hiện lên tốc độ
Ưu và nhược điểm của các thiết bị
Đồng hồ bấm giây
Cổng quang điện
Súng bắn tốc độ
Ưu điểm
Nhanh, đơn giản, dễ thực hiện
Kết quả chính xác hơn do không phụ thuộc vào người thực hiện
Đo trực tiếp tốc độ tức thời với độ chính xác cao
Nhược điểm
Kém chính xác do phụ thuộc vào phản xạ của người bấm đồng hồ
Lắp đặt phức tạp, chỉ đo được cho các vật có kích thước phù hợp để có thể đi qua được cổng quang điện
Giá thành cao.