Giải Vật lí 10 Bài 6 - Kết nối tri thức: Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động

Hoạt động trang 33 Vật Lí 10: Xử lí kết quả thí nghiệm

1. Tính tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của viên bi thép và điền kết quả vào Bảng 6.1 và Bảng 6.2

2. Tính sai số của phép đo s, t và phép đo tốc độ rồi điền vào Bảng 6.1 và Bảng 6.2. Trong đó

+ $\Delta s$ bằng nửa ĐCNN của thước đo.

+ $\Delta t$ theo công thức (3.1), (3.2) trang 18.

+ $\Delta v$ tính theo ví dụ trang 18.

3. Đề xuất một phương án thí nghiệm có thể đo tốc độ tức thời của viên bi tại hai vị trí: cổng quang điện E và cổng quang điện F.

Lời giải:

1. Số liệu tham khảo:

Thước đo có ĐCNN là 1 mm.

Bảng 6.1. Quãng đường s = 1 m; $\Delta s=0,0005m$

$\overline{v}=\frac{s}{\overline{t}}=\frac{1}{1,5527}\approx 0,64404m/s$

Bảng 6.2. Đường kính viên bi d = 0,03 m; $\Delta d=$0,0005 m

${\overline{v}}_t=\frac{d}{\overline{t}}=\frac{0,03}{0,0473}=0,6338m/s$

2. Phép đo tốc độ trung bình

Sai số của tốc độ trung bình:

$\overline{\Delta t}=\frac{\Delta t_1+\Delta t_2+\Delta t_3}{3}=\frac{\left|1,5527-1,553\right|+\left|1,5527-1,549\right|+\left|1,5527-1,556\right|}{3}\approx 0,0024$

$\delta t=\frac{\overline{\Delta t}}{\overline{t}}.100\%=\frac{0,0024}{1,5527}.100\%=0,155\%$

$\delta s=\frac{\overline{\Delta s}}{s}.100\%=\frac{0,0005}{1}.100\%=0,05\%$

$\delta v=\delta s+\delta t=0,05\%+0,155\%=0,205\%$

$\Delta v=\delta v.\overline{v}=0,205\%.0,64404=0,0013$

$v=0,64404\pm 0,0013$ (m/s)

Phép đo tốc độ tức thời

Sai số của tốc độ tức thời:

$\overline{\Delta t}=\frac{\Delta t_1+\Delta t_2+\Delta t_3}{3}=\frac{\left|0,0473-0,045\right|+\left|0,0473-0,049\right|+\left|0,0473-0,048\right|}{3}\approx 0,0016$

$\delta t=\frac{\overline{\Delta t}}{\overline{t}}.100\%=\frac{0,0016}{0,0473}.100\%=3,383\%$

$\delta d=\frac{\overline{\Delta d}}{d}.100\%=\frac{0,0005}{0,03}.100\%=1,667\%$

$\delta v=\delta d+\delta t=1,667\%+3,383\%=5,05\%$

$\Delta v=\delta v.\overline{v}=5,05\%.0,6338=0,032$

$v=0,6338\pm 0,032$ (m/s)

3. Để đo tốc độ tức thời của viên bi ở cả hai cổng quang điện E và F thì ta phải sử dụng hai đồng hồ đo hiện số.

- Đo đường kính d của viên bi bằng thước kẹp.

- Nối đồng hồ đo hiện số thứ nhất với cổng quang điện E, đồng hồ thứ hai với cổng quang điện F. Điều chỉnh chế độ đo của các đồng hồ về chế độ đo thời gian vật qua một cổng quang.

- Khi viên bi bắt đầu đi vào cổng quang điện E thì đồng hồ thứ nhất chạy số, sau khi vật đi qua cổng quang E thì đồng hồ đó dừng lại; viên bi tiếp tục đi qua cổng quang điện F thì đồng hồ đo số hai sẽ thực hiện đo thời gian.

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

- Sử dụng công thức $v=\frac{d}{t}$ ta sẽ xác định được tốc độ tức thời của viên bi tại hai cổng quang điện E và F.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác: