Chuyển động thẳng biến đổi đều


A. Mục tiêu

Thu được các số liệu khi thả rơi quả bóng như vận tốc ban đầu, vận tốc, vận tốc tức thời, quãng đường đi được, thời gian chuyển động.

Khảo sát các phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều.

B. Dụng cụ

1 aMixer MGA

1 cảm biến chuyển động

1 bộ thí nghiệm cơ học – động học

C. Tiến hành thí nghiệm

1. Khởi động aMixer MGA bằng cách gạt công tắc on/off bên hông thiết bị.

2. Kết nối cảm biến chuyển động vào kênh 1 của MGA bằng cách cắm đầu cáp của cảm biến vào kênh tương ứng.

3. Sau khi kết nối cảm biến chuyển động vào MGA, màn hình sẽ xuất hiện bảng, cho phép lựa chọn thang đo của cảm biến. Nhấn vào biểu tượng btk1 và chọn “Cảm biến chuyển động (0.15-1.6m)”.

Chuyển động thẳng biến đổi đều

4. Đảm bảo công tắc bên hông cảm biến đã gạt xuống nấc 1.6m.

5. Đặt khung dẫn hướng lên bàn.

6. Đặt quả bóng bàn vào giữa 4 thanh kim loại và dùng ngón trỏ giữ quả bóng sao cho khoảng cách từ nó đến mặt cảm biến khoảng 15 cm như hình vẽ.

Chuyển động thẳng biến đổi đều 1

Chuyển động thẳng biến đổi đều 2

7. Ấn nút bt0 trên MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu.

8. Màn hình MGA xuất hiện đồ thị là một đường nằm ngang. Đồ thị này biểu diễn khoảng cách ban đầu giữa quả bóng và mặt cảm biến.

9. Nhanh tay rút ngón trỏ để quả bóng rơi dọc theo các thanh kim loại.

10. Ấn nút bt00 để ngừng thu thập dữ liệu ngay khi quả bóng không nảy nữa. Trên màn hình MGA sẽ xuất hiện đồ thị tọa độ – thời gian. Lưu ý vùng trũng thứ nhất và đỉnh 2 của đồ thị.

Chuyển động thẳng biến đổi đều 3

11. Rút cảm biến chuyển động khỏi MGA để tiết kiệm pin.

12. Nhấn vào biểu tượng bt5 và nhấn 5 lần vào khoảng giữa đỉnh 1 và 2 trên đồ thị để phóng to đồ thị.

13. Phác họa lại đồ thị tọa độ – thời gian thu được vào phiếu kết quả.

14. Nhấn vào biểu tượng bt8, sau đó nhấn chọn điểm tăng lên của đồ thị ngay sau điểm thấp nhất của vùng trũng 1. Màn hình xuất hiện dấu “+” như hình bên. Gọi điểm này là điểm 1.

Chuyển động thẳng biến đổi đều 4

15. Giá trị x cho biết thời điểm quả bóng đến điểm 1. Ghi lại giá trị này vào bảng 1 trong phiếu kết quả.

16. Tiếp tục nhấn chọn điểm ngay trước đỉnh 2 (gọi là điểm 2). Một dấu “+” khác sẽ xuất hiện. Sử dụng các nút mũi tên trên MGA để di chuyển dấu “+” tới điểm mong muốn.

17. Ghi lại giá trị x của điểm 2 vào bảng 1

18. Màn hình xuất hiện 2 số liệu ở góc trên bên trái. Lưu ý số liệu thứ 1 “Độ lệch thời gian” cho biết thời gian quả bóng đi từ điểm 1 đến điểm 2. Ghi lại giá trị này vào bảng 1 và ký hiệu là t.

Chuyển động thẳng biến đổi đều 5

19. Số liệu thứ 2 “Độ lệch biên độ” cho biết quãng đường quả bóng đi được từ điểm 1 đến điểm 2. Ghi lại giá trị này vào bảng 1 và ký hiệu là s.

20. Nhấn vào biểu tượng bt11 để xóa các thông số.

21. Nhấn vào biểu tượng bt20 và trong mục “Phương pháp phân tích”, nhấn chọn “Vi phân (Động học)”. Sau đó nhấn “Chạy”. Ta sẽ thu được đồ thị vận tốc – thời gian (đường màu đỏ) của quả bóng.

Chuyển động thẳng biến đổi đều 622. Nhấn vào biểu tượng bt18, sau đó tích chọn “Trục X”. Điền giá trị thời gian của điểm 1 thu được ở trên vào mục “Nhập giá trị”, và nhấn “Chạy”.

Chuyển động thẳng biến đổi đều 7

23. Ghi lại vận tốc của quả bóng tại điểm 1 vào bảng 1.

24. Nhấn vào biểu tượng bt11 để xóa các thông số.

25. Lặp lại các bước 22 – 23 để thu được vận tốc của quả bóng tại điểm 2 và ghi lại giá trị này vào bảng 1.

26. Tắt MGA và cất giữ các dụng cụ.

D. Kết quả

Phác họa đồ thị tọa độ – thời gian

Chuyển động thẳng biến đổi đều 8

Bảng 1

Chuyển động thẳng biến đổi đều 9

Chú ý: t là quãng thời gian quả bóng di chuyển từ điểm 1 đến điểm 2.

s là quãng đường quả bóng đi được từ điểm 1 đến điểm 2.

Bảng 2

Chuyển động thẳng biến đổi đều 10

E. Câu hỏi

1. Dựa vào đồ thị tọa độ – thời gian, mô tả vị trí và chuyển động của quả bóng tại điểm 1 và điểm 2.

2. Dựa vào số liệu thu được ở bảng 1, tính toán giá trị cho vế trái và vế phải của phương trình và ghi lại kết quả tương ứng vào bảng 2.

3. So sánh vế trái và vế phải tính toán được của phương trình. Hai vế có bằng nhau đúng như phương trình chuyển động không? Giải thích sự sai số (nếu có)?

 

 

Advertisements

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s