Động lượng của quả bóng


A. Mục tiêu

Thu được đồ thị vận tốc – thời gian của quả bóng.

Khảo sát dạng va chạm của quả bóng khi nó chạm đế.

Tính được lực tác động lên quả bóng khi chạm đế.

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.

MGA

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

Sự tương trợ lẫn nhau giữa động vật và thực vật

 

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 chuyển động 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 bên.

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. Đảm bảo trên 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 tự do 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.

động lượng của quả bóng 1

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

12. Nhấn vào biểu tượng bt5 và nhấn 2 lần vào vùng đồ thị tương ứng với thời điểm quả bóng bắt đầu nảy để phóng to đồ thị.

13. Nhấn vào biểu tượng bt20, ở mục “Phương pháp phân tích”, chọn “Vi phân (Động học)”, rồi nhấn “Chạy” để thu được đồ thị vận tốc – thời gian của quả bóng.

động lượng của quả bóng 2

14. Nhấn vào biểu tượng bt8, sau đó nhấn chọn điểm trên đồ thị vận tốc – thời gian tương ứng với thời điểm quả bóng di chuyển xuống với vận tốc cực đại ngay trước khi chạm đế lần đầu tiên. Màn hình xuất hiện dấu “+” như hình bên.

động lượng của quả bóng 3

15. Giá trị y cho biết vận tốc của quả bóng tại thời điểm đó. Ghi lại giá trị này vào bảng 1 trong phiếu kết quả.

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

17. Nhấn vào biểu tượng bt8, sau đó nhấn chọn điểm trên đồ thị vận tốc – thời gian tương ứng với thời điểm quả bóng di chuyển lên với vận tốc cực đại khi quả bóng đạt vị trí cao nhất sau lần nảy lên thứ nhất. Màn hình xuất hiện dấu “+” như hình bên. Ghi lại giá trị y vào bảng 1.

động lượng của quả bóng 4

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

19. Lặp lại các bước 17 – 18 để thu được vận tốc của quả bóng tại các thời điểm khác nhau trong bảng 1. Ghi lại các giá trị thu được vào bảng 1.

20. Tắt MGA và cất giữ các dụng cụ.

D. Kết quả

động lượng của quả bóng 5

E. Câu hỏi

1. Mô tả dạng va chạm của quả bóng khi nó chạm đế. Giải thích?

2. Tính động lượng của quả bóng tại thời điểm nó di chuyển xuống với vận tốc cực đại ngay trước khi chạm đế lần đầu tiên. Ghi lại kết quả thu được vào bảng 1. Mô tả cách làm của em?

Chú ý: Khối lượng của quả bóng vào khoảng 2.37 g.

3. Tính động lượng của quả bóng tại các thời điểm khác nhau trong bảng 1 và ghi lại kết quả thu được vào bảng 1.

4. Giả sử sự biến thiên động lượng xảy ra trong khoảng thời gian rất ngắn là 0.01 giây sau khi quả bóng chạm đế. Xác định lực tác dụng lên quả bóng khi nó chạm đế lần đầu tiên và ghi lại kết quả vào bảng 2. Mô tả cách làm và hướng của lực?

5. Tương tự, xác định lực tác dụng lên quả bóng khi nó chạm đế lần thứ 2, thứ 3 và ghi lại kết quả vào bảng 2.

6. Giả sử thay quả bóng bàn bằng quả bóng cao su và thực hiện lại thí nghiệm. Dạng va chạm và lực tác dụng lên quả bóng khi nó chạm đế có thay đổi so với thí nghiệm trước không? Giải thích?

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 )

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 )

Google+ photo

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

Connecting to %s