Hướng dẫn sử dụng cảm biến chuyển động quay (Phần 2)


Thí nghiệm minh họa I – Con lắc đơn

I. Mục đích

Để tự học cách sử dụng cảm biến này bằng cách thông qua thí nghiệm đơn giản này về con lắc đơn, và thu được chu kì dao động của nó

II. Dụng cụ

Thiết bị ghi dữ liệu cầm tay aMixer   MGA;
Cảm biến chuyển động quay Addestation;
Con lắc đơn;
Dây (30 cm);
Giá đỡ.

III. Các bước thí nghiệm

1. Bật aMixer MGA như Hình. 6. Màn hình như Hình.7 sẽ xuất hiện.
hinh6hinh7
2. Đặt công tắc trên cảm biến chuyển động quay về “Hi”.
3. Kết nối cảm biến chuyển động quay vào Kênh 1 của aMixer MGA. Đặt cái lấy của đầu cắm cảm biến về phía vạch trắng (Hình. 8), và cắm vào; một tiếng “click” sẽ phát ra.
hinh8
4. Sau khi kết nối, cảm biến sẽ được nhận một cách tự động. Một cửa sổ pop up sẽ xuất hiện. Chọn “Chuyển động quay (Hi) (o)” (Hình. 9), và bấm ‘Chạy’. Bảo đảm rằng ‘CH 1-Chuyển động quay (Hi)(o)’ được hiển thị (Hình. 10).
hinh9 hinh10
5. Nhấn bt3, và thiết lập “Thời gian hiển thị” ở 5s, và nhấn “Chạy”. (Thời gian mặc định là 2s)
6. Gắn ròng rọc 3-bước vào cảm biến chuyển động quay với mặt rộng của ròng rọc 3-bước gần vỏ cảm biến, và kẹp nó vào giá đỡ với ròng rọc theo chiều dọc (Hình. 11).
hinh11
7. Thiết lập một con lắc như mô tả dưới đây:
                      I.Buộc con lắc đơn vào dây.
                      II.Nới lỏng một chút vít nhỏ của ròng rọc 3-bước.
                      III.Buộc đầu kia của dây với vít và bên trong ròng rọc, do đó chiều dài của con lắc (đó là chiều dài từ tâm của vít                             đến tâm của con lắc) là khoảng 25 cm. Ghi lại chiều dài vào Bảng 1.
                      IV.Vặn chặt ốc vít.
8. Nhấn icon01 để bắt đầu ghi dữ liệu (bạn cũng có thể bấm nút màu xanh lá cây trên aMixer MGA để bắt đầu ghi).
9. Di chuyển quả lắc sang một bên và giữ ở đó.
10. Bạn sẽ thấy chữ “Giá trị đo…” khi dữ liệu đang được ghi.
11. Nhả quả lắc một cách nhẹ nhàng. Nó sẽ bắt đầu dao động và đồ thị góc-thời gian sẽ xuất hiện trên màn hình (Hình. 12)
12. Sau khoảng 10 giây, nhấn icon01 lại lần nữa để dừng ghi dữ liệu (bạn cũng có thể nhấn nút màu đỏ trên aMixer MGA để dừng ghi dữ liệu).
13. Nhấn icon4 sau đó nhấn một vài lần vào đồ thị để phóng to (Hình.13).
14. Nhấn icon3 , sau đó nhấn vào một đỉnh của đồ thị. Một dấu thập sẽ xuất hiện, và tọa độ của dấu thập được hiển thị ở phía trên đồ thị. (Nếu bại không hài lòng với vị trí của dấu thập, bạn có thể thay đổi nó bằng cách nhấn vào 4 nút mũi tên trên aMixer MGA.) Nhấn vào đỉnh liền tiếp. Một dấu thập khác sẽ xuất hiện (Hình. 14).
15. “Độ lệch thời gian” xuất hiện ở phía trên là độ lệch thời gian giữa 2 dấu thập (Hình. 14), trong đó cho chu kì dao động của con lắc. Ghi lại độ lệch thời gian vào Bảng 1.
hinh12 hinh13 hinh14

IV. Phân tích

1.Tính gia tốc trọng trường.  (Gợi ý:  Bạn có thể sử dụng công thức T = 2π √(l/g), trong đó T chu kì của dao động, l là chiều dài của con lắc và g là gia tốc trọng trường.)
bang1