Danh mục lưu trữ: Vật lý THPT

Định luật II Newton


Video tham khảo có thể xem tại đây

A. Mục tiêu

Tính gia tốc và lực tác dụng lên vật trong quá trình chuyển động

Kiểm chứng định luật II Newton

B. Dụng cụ

1 aMixer MGA

Bộ thí nghiệm cơ học – động lực học

1 cảm biến lực

2 cổng quang điện

Giá đỡ

C. Tiến hành thí nghiệm

1. Lắp các dụng cụ thí nghiệm theo sơ đồ như hình vẽ.

Định luật II newton

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

MGA

Hô hấp ở động vật 1

3. Kết nối cảm biến lực, 2 cổng quang điện với thiết bị aMixer MGA.

Sự tương trợ lẫn nhau giữa động vật và thực vật

4. Kéo xe về phía sau cổng quang điện.

Định luật II newton 1

5. Ấn phím bt0 trên thiết bị aMixer MGA để bắt đầu đo. Thả tay để xe chuyển động.

6. Ấn phím bt00 trên thiết bị aMixer MGA để dừng đo.

Định luật II newton 2

6. Ấn vào biểu tượng bt5 để phóng to đồ thị.

Định luật II newton 3

7. Ấn vào biểu tượng bt8 để phân tích chuyển động của xe.

Định luật II newton 4

8. Ấn vào biểu tượng bt19 để tính giá trị trung bình của lực tác dụng lên xe.

Định luật II newton 5

D. Kết quả

Định luật II newton 6

Advertisements

Chuyển động tròn và lực hướng tâm


Video hướng dẫn có thể tham khảo tại đây

A. Mục tiêu

Xác định vận tốc dài trong chuyển động tròn của vật

Xác định lực hướng tâm tác dụng lên vật trong chuyển động tròn

B. Dụng cụ

1 aMixer MGA

1 cảm biến lực

2 cổng quang điện

Giá đỡ, quả nặng, dây treo

C. Tiến hành thí nghiệm

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

MGA

Hô hấp ở động vật 1

2. Lắp cảm biến lực vào giá đỡ.

3. Kết nối lần lượt cảm biến lực, 2 cổng quang điện với thiết bị aMixer MGA.

Chuyển động tròn4. Treo quả nặng vào cảm biến lực.

5. Kéo quả nặng ra khỏi vị trí cân bằng. Ấn nút bt0 trên thiết bị aMixer MGA và thả tay để quả nặng dao động.Chuyển động tròn 26. Ấn nút bt00 trên thiết bị aMixer MGA để dừng đo.

7. Phóng to và phân tích đồ thị thu được.

Chuyển động tròn 3D. Kết quả

Untitled

Dao động điều hòa – con lắc lò xo


Video tham khảo có thể xem tại đây

A. Mục tiêu

Khảo sát dao động của con lắc lò xo treo thẳng đứng

Tính độ cứng của lò xo

B. Dụng cụ

1 aMixer MGA

1 cảm biến chuyển động

Lò xo, quả nặng, giá đỡ

C. Tiến hành thí nghiệm

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

MGA

Hô hấp ở động vật 1

2. Treo lò xo và quả nặng vào giá đỡ.

 

3. Kết nối cảm biến chuyển động với thiết bị aMixer MGA

Sự tương trợ lẫn nhau giữa động vật và thực vật

4. Đặt cảm biến chuyển động sao cho mặt cảm biến hướng lên trên và thẳng với quả nặng

Chú ý: Đảm bảo mặt cảm biến cách quả nặng ít nhất 15 cm.

Dao động điều hòa

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

6. Đảm bảo quả nặng không dao động. Ghi lại khoảng cách thu được vào bảng kết quả.

Dao động điều hòa 1

7. Nhẹ nhàng kéo quả nặng ra khỏi vị trí cân bằng khoảng 3 cm, và thả tay.

8. Ấn nút bt00 trên MGA để dừng thu thập dữ liệu.

9. Phóng to và phân tích đồ thị thu được.

Dao động điều hòa 2

D. Kết quả

Chu kì dao động T = 0,711 s

Khối lượng quả nặng m = 50 g

Độ cứng của lò xo k = m.(T/2π)2 = 3,9 N/m

 

Tiếng ồn và biên độ sóng liên quan với nhau như thế nào?


A. Mục tiêu

Nghiên cứu mối quan hệ giữa tiếng ồn và biên độ sóng

B. Dụng cụ

1 aMixer MGA

1 cảm biến âm thanh với bộ khuếch đại

1 Loa và 2 viên pin

C. Tiến hành thí nghiệm

1. Khởi động aMixer MGA bằng cách gạt công tắc on/off.

MGA

2. Kết nối cảm biến âm thanh gắn với bộ khuếch đại vào kênh 1 của MGA. Đảm bảo rằng lẫy của rắc kết nối hướng về phía vạch trắng.

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ

3. Màn hình như hình vẽ sẽ xuất hiện. Đảm bảo rằng chọn “Cảm biến âm thanh”, sau đó ấn “Chạy”.

4. Cắm giắc loa vào cổng line-out trên MGA có biểu tượng bttainghe

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ 1

5. Ấn nút trái trên loa để bật loa (đèn chỉ thị màu đỏ sáng). Đảm bảo rằng nút Bass chưa ấn xuống.

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ 2

6. Vặn nút bên phải của loa để điều chỉnh âm lượng đến vị trí ở giữa điểm âm lượng thấp nhất và vạch thứ nhất.

7. Đặt cảm biến âm thanh cách loa 2 cm.

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ 3

8. Ấn nút bt21. Sau đó chọn ô “Kênh 1” rồi ấn “Chạy”. Bằng cách đó, số liệu của cảm biến âm thanh lúc im lặng sẽ trở về 0.

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ 4

9. Ấn nút bt14 và màn hình như hình vẽ sẽ xuất hiện.

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ 5

10. Dưới mục “Lựa chọn tần số ”, ấn btk1 và chọn “500 Hz”. Sau đó chọn ô vuông nhỏ phía dưới “Bật máy phát” và ấn “Chạy”.

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

12. Khi sóng âm chạy kín màn hình, ấn nút bt00 để dừng thu thập dữ liệu. Ấn nút bt23 để tắt loa.

13. Ấn nút bt4 để phóng to sóng âm.

14. Ấn nút bt8 và chọn 1 điểm ở phần trên cùng của tín hiệu. Một dấu cộng sẽ xuất hiện.

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ 6

15. Chọn 1 điểm ở phần dưới cùng của tín hiệu. Bạn có thể sử dụng phím mũi tên để di chuyển vị trí dấu cộng nếu cần thiết.

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ 7

16. 2 dòng sẽ xuất hiện ở phía trên bên trái màn hình. Dòng thứ 2 ghi “Độ lệch biên độ” cho biết độ rộng của sóng âm. Ghi lại vào bảng kết quả.

17. Vặn nút bên phải của loa để điều chỉnh âm lượng đến vạch đầu tiên.

18. Ấn nút Bật loa 2 ở góc dưới bên phải để phát âm.

19. Lặp lại bước 11-16 (ghi lại độ rộng của sóng âm vào bảng kết quả).

20. Vặn nút bên phải của loa để điều chỉnh âm lượng đến vạch thứ hai.

21. Ấn nút Bật loa 2 ở góc dưới bên phải để phát âm.

22. Lặp lại bước 11-16 (ghi lại độ rộng của sóng âm vào bảng kết quả).

23. Ấn nút Bật loa 2 và chú ý độ ồn của âm thanh mà bạn nghe được.

24. Vặn nút bên phải của loa để điều chỉnh âm lượng đến vị trí ở giữa điểm âm lượng thấp nhất và vạch thứ nhất.

25. Vặn nút bên phải của loa để điều chỉnh âm lượng đến vạch thứ nhất.

26. So sánh độ ồn của âm thanh bạn cảm nhận được với độ ồn của âm thanh tạo ra khi âm lượng ở giữa điểm thấp nhất và vạch đầu tiên. Nếu cần thiết, lặp lại bước 24-25 để so sánh.

27. Vặn nút bên phải của loa để điều chỉnh âm lượng đến vạch thứ hai.

28. So sánh độ ồn của âm thanh bạn cảm nhận được với độ ồn của 2 âm thanh trước đó. Nếu cần thiết, lặp lại bước 24-27 để so sánh.

29. Phân loại và ghi lại độ ồn tương đối của 3 âm thanh khác nhau bạn cảm nhận được là thấp, trung bình, cao vào bảng kết quả.

30. Tắt MGA và loa.

D. Kết quả

Mqh giữa tiếng ồn và biên độ 8

E. Câu hỏi

1. Dựa vào số liệu bảng 1, nêu mối quan hệ giữa biên độ sóng và độ ồn của âm thanh cảm nhận được.

2. Trong thí nghiệm này, Samuel tìm ra rằng biên độ của sóng âm A gấp 2 lần biên độ của sóng âm B. Anh ấy kết luận rằng mọi người sẽ nghe âm thanh A ồn gấp đôi âm thanh B.

Bạn có đồng ý với Samuel không? Giải thích câu trả lời.

 

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?

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)?

 

 

Video thí nghiệm động học của quả bóng bàn (in English)


Các bạn có thể tham khảo hướng dẫn làm thí nghiệm bằng tiếng Việt tại đây.

Chú ý: Trong hướng dẫn bằng tiếng Việt ta có thể tiếp tục nhấn vào biểu tượng bt20 và chọn “Vi phân (động học)” thêm một lần nữa ta sẽ thu được đồ thị gia tốc của quả bóng như trong video trên.