GA-PP-Ly-10-CTST-Bai-8-Thuc-hanh-do-gia-toc-roi-tu-do

Bài 8:

Thực hành đo gia tốc rơi tự do


Khởi động

Giả sử bạn có một quả táo và một cái lơng chim, khi thả rơi chúng
thì cái nào sẽ chạm đất trước?


Khởi động
Năm 2014, NASA đã thực hiện thí nghiệm thả rơi một quả bóng bowling và những
sợi lơng vũ trong phịng chân khơng từ cùng một độ cao. Kết quả cho thấy quả bóng
bowling và những sợi lơng vũ ln chạm đất đồng thời. Tại sao lại như vậy?


Thảo luận
Thực hiện thí nghiệm thả đồng thời một viên bi và một tờ giấy từ cùng một độ cao.
a) Nhận xét về thời gian di chuyển từ khi bắt đầu thả đến khi chạm đất của hai vật.
b) Hãy dự đốn trong điều kiện nào thì hai vật sẽ chạm đất


Thảo luận
Thực tế khi loại bỏ lực cản (sợi lông chim được đặt trong ống thủy tinh
hút chân khơng) thì sợi lông chim rơi chạm đất cùng lúc với quả táo

“Vật nặng và
vật nhẹ rơi
nhanh như
nhau”

I

Thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do

1. Mục đích: Đo được gia tốc rơi tự do
2. Cơ sở lí thuyết:
Khi tác động của lực cản môi trường lên vật rơi là khơng đáng kể,
mọi vật có hình dạng và khối lượng khác nhau đều rơi như nhau.
Đây chính là sự rơi tự do.
Khi một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều không vận tốc đầu với gia tốc a
không đổi thì độ dịch chuyển của vật tại thời điểm t được xác định bằng biểu thức:

at2


I

Thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do

3. Dụng cụ:
- Giá đỡ (thanh nhơm) có gắn dây dọi
(1).
- Cổng quang điện (2).
- Đồng hồ đo thời gian hiện số (3).
- Nam châm điện (4).
- Công tắc điện (5).
- Vật nặng.
- Êke vng ba chiều dùng để xác

định vị trí đầu của vật rơi.
- Thước đo có độ chính xác đến mm


I

Thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do

4. Tiến hành thí nghiệm:
Bước 1:
• Lắp NCĐ ở đầu trên của thanh nhơm
• nối với cổng A của đồng hồ thơng qua cơng
tắc điện.
• Nối cổng quang điện (cách NCĐ đoạn d)
vào cổng B của đồng hồ.
Bước 2:
• Điều chỉnh cho giá đỡ thẳng đứng sao cho quả
nặng của dây dọi sẽ nằm ở tấm lỗ trịn.
• Thiết lập đồng hồ ở chế độ AB để đo thời gian
từ lúc thả đến khi vật chắn cổng quang điện.


I

Thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do

4. Tiến hành thí nghiệm:
Bước 3:
• Đặt vật rơi vào vị trí NCĐ (dùng eke để
xác định VTBĐ của vật).

• Ấn nút RESET để đưa chỉ thị số về giá
trị 0.000.
• Nhấn cơng tắc điện để vật rơi và khởi
động đồng hồ
Bước 4:
• Khi vật rơi qua cổng quang điện, đồng
hồ sẽ dừng.
• Đọc thời gian rơi trên đồng hồ và ghi số
liệu


I

Thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do

5. Báo cáo kết quả thí nghiệm:
Ghi giá trị độ dịch chuyển của vật và thời gian rơi tương ứng , vào bảng số
liệu. Xử lí số liệu để tính tốn gia tốc rơi tự do kèm với sai số của phép đo.
Bảng số liệu đo độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động rơi

Độ dịch
chuyển
d(m)

Thời gian rơi t (s)
Lần
1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

Thời gian
rơi trung
bình (s)

Sai số
thời gian
rơi t(s)

Lưu ý: Thực hiện thí nghiệm với ít nhất 3 giá trị d khác nhau. Ứng với
mỗi giá trị của d, tiến hành đo thời gian rơi của vật 5 lần.

Gia tốc
rơi
tự do
g(m/s2)


Thảo luận
Dựa vào kết quả thí nghiệm, nhận xét về các tính chất của
chuyển động rơi tự do.

•
•
•

•

Chuyển động rơi tự do có: phương
thẳng đứng, chiều từ trên xuống
Chuyển động rơi tự do là chuyển động
nhanh dần
Cơng thức tính vận tốc: v = gt
Cơng thức tính qng đường đi được
của vật rơi tự do: gt2


Vận dụng
Hãy tiến hành thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do bằng cách sử dụng đồng hồ bấm giây
hoặc điện thoại thông minh. So sánh với kết quả được thực hiện tại phịng thí nghiệm
và giá trị chính xác của gia tốc rơi tự do, nêu nhận xét và giải thích kết quả này.

Đo gia tốc Sử dụng App phyphox trên điện thoại
/>

Vận dụng
Hãy tiến hành thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do bằng cách sử dụng đồng hồ bấm giây
hoặc điện thoại thông minh. So sánh với kết quả được thực hiện tại phịng thí nghiệm
và giá trị chính xác của gia tốc rơi tự do, nêu nhận xét và giải thích kết quả này.

Đo gia tốc Sử dụng App phyphox trên điện thoại
/>

Lịch sử
Thí nghiệm của Newton

Isaac Newton (1642 –
1727)

Newton là người đầu tiên nghiên
cứu loại trừ ảnh hưởng của
khơng khí lên sự rơi của các vật.

Ống Newton hiện nay

Ống Newton gồm một ống thủy tinh
kín bên trong có chứa một viên bi
chì và một cái lơng chim


Lịch sử
Thí nghiệm của Galileo ở tháp nghiêng thành Pisa (Italia).

Galileo Galilei, 1564 - 1642

Ông thả các quả tạ nặng khác nhau rơi đồng thời từ tầng cao của tòa
tháp và nhận thấy chúng rơi đến mặt đất cùng một lúc
Trọng lượng của các quả nặng rất lớn so với lực cản của khơng khí
nên có thể bỏ qua sức cản và coi sự rơi của các quả tạ là sự rơi tự do