Xử lí kết quả thí nghiệm

Giải Vật lí 10 Bài 6 - Kết nối tri thức: Thực hành: Đo tốc độ của vật chuyển động

Hoạt động trang 33 Vật Lí 10: Xử lí kết quả thí nghiệm

1. Tính tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của viên bi thép và điền kết quả vào Bảng 6.1 và Bảng 6.2

2. Tính sai số của phép đo s, t và phép đo tốc độ rồi điền vào Bảng 6.1 và Bảng 6.2. Trong đó

+ $\Delta s$ bằng nửa ĐCNN của thước đo.

+ $\Delta t$ theo công thức (3.1), (3.2) trang 18.

+ $\Delta v$ tính theo ví dụ trang 18.

3. Đề xuất một phương án thí nghiệm có thể đo tốc độ tức thời của viên bi tại hai vị trí: cổng quang điện E và cổng quang điện F.

Lời giải:

1. Số liệu tham khảo:

Thước đo có ĐCNN là 1 mm.

Bảng 6.1. Quãng đường s = 1 m; $\Delta s=0,0005m$

	Lần đo			Giá trị trung bình	Sai số
	Lần 1	Lần 2	Lần 3
Thời gian t (s)	1,553	1,549	1,556	1,5527

$\overline{v}=\frac{s}{\overline{t}}=\frac{1}{1,5527}\approx 0,64404m/s$

Bảng 6.2. Đường kính viên bi d = 0,03 m; $\Delta d=$0,0005 m

	Lần đo			Giá trị trung bình	Sai số
	Lần 1	Lần 2	Lần 3
Thời gian t (s)	0,045	0,049	0,048	0,0473

${\overline{v}}_t=\frac{d}{\overline{t}}=\frac{0,03}{0,0473}=0,6338m/s$

2. Phép đo tốc độ trung bình

Sai số của tốc độ trung bình:

$\overline{\Delta t}=\frac{\Delta t_1+\Delta t_2+\Delta t_3}{3}=\frac{\left|1,5527-1,553\right|+\left|1,5527-1,549\right|+\left|1,5527-1,556\right|}{3}\approx 0,0024$$\delta t=\frac{\overline{\Delta t}}{\overline{t}}.100\%=\frac{0,0024}{1,5527}.100\%=0,155\%$

$\delta s=\frac{\overline{\Delta s}}{s}.100\%=\frac{0,0005}{1}.100\%=0,05\%$

$\delta v=\delta s+\delta t=0,05\%+0,155\%=0,205\%$

$\Delta v=\delta v.\overline{v}=0,205\%.0,64404=0,0013$

$v=0,64404\pm 0,0013$ (m/s)

Phép đo tốc độ tức thời

Sai số của tốc độ tức thời:

$\overline{\Delta t}=\frac{\Delta t_1+\Delta t_2+\Delta t_3}{3}=\frac{\left|0,0473-0,045\right|+\left|0,0473-0,049\right|+\left|0,0473-0,048\right|}{3}\approx 0,0016$

$\delta t=\frac{\overline{\Delta t}}{\overline{t}}.100\%=\frac{0,0016}{0,0473}.100\%=3,383\%$

$\delta d=\frac{\overline{\Delta d}}{d}.100\%=\frac{0,0005}{0,03}.100\%=1,667\%$

$\delta v=\delta d+\delta t=1,667\%+3,383\%=5,05\%$

$\Delta v=\delta v.\overline{v}=5,05\%.0,6338=0,032$

$v=0,6338\pm 0,032$ (m/s)

3. Để đo tốc độ tức thời của viên bi ở cả hai cổng quang điện E và F thì ta phải sử dụng hai đồng hồ đo hiện số.

- Đo đường kính d của viên bi bằng thước kẹp.

- Nối đồng hồ đo hiện số thứ nhất với cổng quang điện E, đồng hồ thứ hai với cổng quang điện F. Điều chỉnh chế độ đo của các đồng hồ về chế độ đo thời gian vật qua một cổng quang.

- Khi viên bi bắt đầu đi vào cổng quang điện E thì đồng hồ thứ nhất chạy số, sau khi vật đi qua cổng quang E thì đồng hồ đó dừng lại; viên bi tiếp tục đi qua cổng quang điện F thì đồng hồ đo số hai sẽ thực hiện đo thời gian.

- Xác định được thời gian viên bi chuyển động qua cổng quang điện E và cổng quang điện F.

- Sử dụng công thức $v=\frac{d}{t}$ ta sẽ xác định được tốc độ tức thời của viên bi tại hai cổng quang điện E và F.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác: 

Khởi động trang 30 Vật Lí 10: Làm thế nào để đo được tốc độ chuyển động của vật bằng dụng cụ thí nghiệm thực hành...

Hoạt động trang 30 Vật Lí 10: Hãy thảo luận nhóm về các nội dung sau: Dùng dụng cụ gì để đo quãng đường...

Câu hỏi trang 30 Vật Lí 10: Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện để đo tốc độ chuyển động...

Hoạt động trang 31 Vật Lí 10: Thả cho viên bi chuyển động đi qua cổng quang điện trên máng nhôm...

Hoạt động trang 32 Vật Lí 10: Đo tốc độ trung bình và tốc độ tức thời của viên bi thép chuyển động trên máng nghiêng...

Em có thể 1 trang 33 Vật Lí 10: Mô tả một số phương án đo tốc độ thông dụng và đánh giá ưu, nhược điểm của các phương án đó...

Em có thể 2 trang 33 Vật Lí 10: Sử dụng điện thoại thông minh, quay video chuyển động của một vật rồi sử dụng phần mềm...