Bài 8: Thực hành: Khảo sát chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự do

Bài 8: Thực hành: Khảo sát chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự do

Báo cáo thực hành
Trả lời câu hỏi 

Sự rơi tự do là gì? Nêu đặc điểm của chuyển động rơi tự do và viết công thức tính gia tốc rơi tự do?

Lời giải

- Sự rơi tự do là sự rơi dưới tác dụng của trọng lực.

- Đặc điểm:

+ Phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống.

+ Là chuyển động nhanh dần đều.

+ Tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, mọi vật đều rơi tự do với cùng gia tốc g.

- Công thức tính gia tốc rơi tự do:

Trong đó:

s: quãng đường đi được của vật rơi tự do (m).

t: thời gian vật rơi tự do (s).

Kết quả

Bảng 8.1 Khảo sát chuyển động rơi tự do: Đo thời gian rơi ứng với các khoảng cách s khác nhau.

Vị trí đầu của vật rơi: s₀ = 0 (mm).

Vẽ đồ thị: Dựa vào kết quả trong Bảng 8.1, chọn tỉ lệ thích hợp trên các trục tung và trục hoành để vẽ đồ thị s = s(t2).

a) Ta có: s = (gt²)/2 = s(t). Như vậy s phụ thuộc vào thời gian là hàm bậc 2 ẩn t, do vậy nếu vẽ đồ thị biểu diễn s qua t thì nó có dạng 1 đường cong Parabol.

Nhưng bài toán hỏi dạng đồ thị của s theo ẩn (t²), do vậy chúng ta phải cẩn thận.

Từ s = (gt²)/2 → s = (g.X)/2 với X = t², ở đây t là biến nên X cũng là biến.

Ta nhận thấy sự phụ thuộc của s theo ẩn X là 1 hàm số bậc nhất:

Y = A.X + B (với A = g/2, B = 0) nên đồ thị s = s(t²) = s(X) có dạng là 1 đường thẳng. Như vậy chuyển động của vật rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.

b) Khi đã xác định được chuyển động rơi tự do là 1 chuyển động nhanh dần đều, ta có thể xác định các giá trị của g theo công thức g = 2S/t²và vận tốc rơi tại E theo công thức: v = 2S/t ứng với mỗi lần đo. Hãy tính các giá trị trên và ghi vào bảng 8.1.

c) Vẽ đồ thị v = v(t) dựa trên số liệu của bảng 8.1, để 1 lần nữa nghiệm lại tính chất của chuyển động rơi tự do.

Đồ thị v = v(t) có dạng 1 đường thẳng, tức là vận tốc rơi tự do tăng dần theo thời gian. Vậy chuyển động của vật rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều.

d) Ta có:

e, Kết quả của phép đo gia tốc rơi tự do là:

Xem toàn bộ: Bài 8. Thực hành: Khảo sát chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự do