Bài giảng Động học chất điểm - Bài: Khảo sát chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự do

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Khảo sát chuyển động rơi tự do, xác định gia tốc rơi tự do, thời gian rơi của vật,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Động học chất điểm - Bài: Khảo sát chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự doHƯỚNGDẪNTHÍNGHIỆM VÀTHỰCHÀNH:Khảosátchuyểnđộngrơitựdo vàđogiatốcrơitựdoBÀITHỰCHÀNH: Khảosátchuyểnđộngrơitự do.XácđịnhgiatốcrơitựdoI.Mụcđích:Đođượcthờigianrơitcủamộtvậttrênnhữngquãngđườngskhácnhau,vẽvàkhảosátđồthịs~t2,đểrútrakếtluậnvềtínhchấtcủachuyểnđộngrơitựdovàxácđịnhđượcgiatốcrơitựdo.II.CƠSỞLÝTHUYẾTThảmộtvật(trụthép,viênbi…)từđộcaostrênmặtđất,vậtsẽrơirấtnhanhtheophươngthẳngđứng(phươngsongsongvớidâydọi).Trongtrườnghợpnàyảnhhưởngcủakhôngkhíkhôngđángkể,vậtchỉchuyểnđộngdướitácdụngcủatrọnglực,nêncóthểcoilàvậtrơitựdo.Khimộtvậtcóvậntốcbanđầubằng0,chuyểnđộngthẳngnhanhdầnđềuvớigiatốca,thỡquãngđườngđiđượcssaukhoảngthờigiant(tínhtừlúcvậtbắtđầuchuyểnđộng)đượcxácđịnhbởicôngthức: 1 s = at 2 2Đồthịbiểudiễnquanhệgiữasvàt2códạngmộtđườngthẳngđiquagốctoạđộvàcóhệsốgóctg =a/2.III.Dô ng c ô c ÇnthiÕt.1.Gi¸ ®ì th¼ng ®øng cã d©y däi vµba ch©n vÝt ®iÒu chØnh th¨ngb»ng.2.Trô b»ng s¾t non (bi) lµm vËt r¬itù do.3.Nam ch©m ®iÖn cã hép c«ng t¾c®ãng ng¾t ®iÖn ®Ó gi÷vµ th¶ r¬ivËt.4.Cæng quang ®iÖn E.5.§ång hå thêi gian hiÖn sè , ®échia nhá nhÊt 0.001s.6.Thíc th¼ng 800mm g¾n chÆtvµo gi¸ ®ì. 7.Ke ba chiÒu ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ®Çu cña vËt r¬i.8. Kh¨n v¶i b«ng ®Ó ®ì vËt r¬i.1.Nam ch©m ®iÖn N l¾p trªn ®Ønh gi¸®ì, ®îc nèi qua c«ng t¾c vµo æ A cña®ång hå ®o thêi gian. æ A võa cÊp®iÖn cho nam ch©m, võa nhËn tÝnhiÖu tõ c«ng t¾c chuyÓn vÒ. Cæng El¾p ë díi, ®îc nèi víi æ B. Sö dôngMODE ®o A B, chän thang ®o9,999s.2.Quan s¸t qu¶ däi, phèi hîp ®iÒuchØnh c¸c vÝt ë ch©n gi¸ ®ì sao choqu¶ däi n»m ®óng t©m lç trßn T. KhivËt r¬i qua lç trßn cña cæng quang®iÖn E, chóng cïng n»m trªn mét trôcth¼ng ®øng. Kh¨n v¶i b«ng ®îc ®Ætn»m díi ®Ó ®ì vËt r¬i .3.Cho nam ch©m hót gi÷vËt r¬i. DïngmiÕng ke ¸p s¸t ®¸y vËt r¬i ®Ó x¸c®Þnh vÞ trÝ ®Çu s0 cña vËt. Ghi gi¸ trÞs vµo b¶ng 1.V.TiÕnhµnhthÝng hiÖm Chó ý : *Kh¶o s ¸tc huy Ón®é ng r¬itùd o : Cæ ngE1.Níi láng vÝt vµ dÞch cæng quang chØho¹t®iÖn E vÒ phÝa díi c¸ch s0 mét kho¶ng ®é ng®îc s =50 mm . NhÊn nót RESET trªn mÆt khinótnhÊn®ång hå ®Ó ®a chØ thÞ sè vÒ gi¸ trÞ trªnhé p0000. c«ngt¾c2.Ên nót trªn hép c«ng t¾c ®Ó th¶ vËt nh¶.r¬i, råi nh¶nhanhnót tríckhivËtr¬i C¸cthaot¸c®Õncæ ngquang®iÖnE(*). Ghi thêi kh«nggian r¬i cña vËt vµo b¶ng 1. LÆp l¹i chuÈnx¸cphÐp ®o trªn 3 lÇn ghi vµo b¶ng 1. chokÕtqu¶3.Níi láng vÝt h·m vµ dÞch cæng quang ®os aicÇn®iÖn E vÒ phÝa díi, c¸ch vÞ trÝ s0 mét lo¹ibávµkho¶ng s lÇn lît b»ng 200mm; 450 mm; thùchiÖn800 mm. øng víi mçi gi¸ trÞ cña s, th¶ ®ol¹ithe ovËt r¬i vµ ghi thêi gian t t¬ng øng vµo c¸cbíca,bb¶ng 1. LÆp l¹i 3 lÇn phÐp ®o. V.TiÕnhµnhthÝng hiÖm2.§o g iatè c r¬itùd o :1)Níi láng vÝt vµ dÞch cæng quang ®iÖn E vÒ phÝa díic¸ch s0 mét kho¶ng s =0,200 m . Ên nót RESET trªn mÆt®ång hå ®Ó ®a chØ thÞ sè vÒ gi¸ trÞ 0000.2)Ên nót trªn hép c«ng t¾c ®Ó th¶ vËt r¬i, råi nh¶nhanhnót tríckhivËtr¬i®Õncæ ngquang®iÖnE. Ghi thêigian r¬i cña vËt vµo b¶ng 1. LÆp l¹i phÐp ®o trªn 5 lÇnghi vµo b¶ng 1.3) Níi láng vÝt vµ dÞch cæng quang ®iÖn E vÒ phÝa díi,c¸ch vÞ trÝ s0 mét kho¶ng s =0,300 ; 0,400 ; 0,500 ;0,600; 0,700 ; 0,800 m. øng víi mçi kho¶ng c¸ch s , th¶ vËtr¬i vµ ghi thêi gian t¬ng øng vµo b¶ng 1, lÆp l¹i 5 lÇn .KÕtthó c thÝng hiÖm :NhÊn kho¸ K , t¾t ®iÖn ®ång hå®o thêi gian hiÖn sè. VI.KếtquảthÝng hiÖm 2 s(mm) t1 t2 t3 t4 t5 tTB s/s1 t/t1 (t/t1) 50 0.098 0.098 0.098 0.098 0.097 0.0978 1 1 1 200 0.201 0.199 0.201 0.2 0.201 0.2004 4 2.0491 4.1987 450 0.3 0.3 0.3 0.302 0.3 0.3004 9 3.0716 9.4346 600 0.347 0.347 0.348 0.348 0.348 0.3476 12 3.5542 12.632 700 0.377 0.376 0.377 0.377 0.378 0.377 14 3.8548 14.86 800 0.403 0.402 0.403 0.403 0.402 0.4026 16 4.1166 16.946 s2 = 4s1 t2 = 2t1 .NhËnxÐt: s3 = 9s1 t3 = 3t1 . KÕt qu¶ cho thÊy : s ~t2 . KÕt luËn : Chuy Ón®é ng r¬itùd o lµ m é tc huy Ón®é ng nhanhdầnđều LÇ Thêi gian r¬i t (s) n ®o 1 2 ...