thi nghiema1

1

§¹i Häc Giao Th«ng VËn T¶i

Tµi liÖu thÝ nghiÖm VËt Lý §¹i C−¬ng A1 Hä vµ tªn: …………………………….……….. Ch÷ ký cña gi¸o viªn HD:

…………………………….……….. …………………………….……….. …………………………….………..

Líp: ………………………Nhãm:………….

bµi 1: kh¶o s¸t hiÖn t−îng sãng dõng trªn d©y

I. Môc ®Ých. 1. Víi lùc c¨ng F cho tr−íc (F = 1N) kh¶o s¸t mèi quan hÖ gi÷a tÇn sè f cña

nguån ph¸t vµ b−íc sãng λ khi céng h−ëng, tÝnh vËn tèc truyÒn sãng v t−¬ng øng, tõ ®ã rót ra kÕt luËn: vËn tèc truyÒn sãng v trªn sîi d©y cã phô thuéc tÇn sè dao ®éng f kh«ng?

2. Cè ®Þnh kho¶ng çch L gi÷a hai ®iÓm O, B, thay ®æi gi¸ trÞ lùc c¨ng F, kh¶o s¸t mèi quan hÖ gi÷a lùc c¨ng F vµ vµ tÇn sè céng h−ëng bËc 2 (k = 2, xuÊt hiÖn 2 bông sãng), tÝnh çc vËn tèc truyÒn sãng v t−¬ng øng, vÏ ®å thÞ F ~ v2, tõ ®ã rót ra kÕt luËn vÒ: mèi quan hÖ gi÷a vËn tèc truyÒn sãng v vµ lùc c¨ng F cña d©y.

II. Dông cô. 1. M¸y ph¸t ©m tÇn GF – 597A. 2. Nguån kÝch thÝch dao ®éng (loa ®iÖn ®éng). 3. §ång hå ®o tÇn sè hiÖn sè 4000 ZA. 4. Gi¸ ®ì cã m¸ng tr−ît dµi 1,2 m; con tr−ît cã cäc dµi 20 cm; th−íc th¼ng ®é

dµi 0 ÷ 1000 mm; cäc s¾t (1 cäc dµi 60 cm, 1 cäc dµi 30 cm). 5. Sîi d©y truyÒn sãng cã khèi l−îng riªng µ. 6. Rßng räc vµ 2 khíp nèi ®a n¨ng; lùc kÕ b¶ng 0 ÷ 5 N.

III. C¬ së lý thuyÕt. Sãng dõng lµ hiÖn t−îng giao thoa cña hai sãng kÕt hîp (cã cïng tÇn sè vµ hiÖu pha kh«ng ®æi) truyÒn ng−îc chiÒu nhau, t¹o nªn çc bông sãng (®iÓm dao ®éng víi biªn ®é lín nhÊt) n»m xen gi÷a çc nót sãng (®iÓm kh«ng dao ®éng).

XÐt mét sîi d©y m¶nh vµ mÒm cã chiÒu dµi L = OB. §Çu B ®−îc gi÷ cè ®Þnh vµ ®Çu O ®−îc kÝch thÝch dao ®éng víi tÇn sè f theo qui luËt: x0 = a.sin2πft (1) Dao ®éng cña ®Çu O sÏ truyÒn ®i trªn sîi d©y d−íi d¹ng sãng ngang víi vËn tèc v phô thuéc lùc c¨ng F cña sîi d©y vµ khèi l−îng riªng µ (tøc khèi l−îng cña mçi mÐt dµi) cña sîi d©y: µ/v F= (2)

Sè liÖu ®o KÕt qu¶

2

Sãng tíi tõ ®Çu O sÏ g©y ra t¹i ®iÓm M n»m trªn sîi d©y vµ çch B mét ®o¹n

MBy = mét dao ®éng chËm pha v1

yLt

−=∆ so víi O:

).(2sin.1 λπ yL

tfax M

−−= (3)

trong ®ã λ lµ b−íc sãng x¸c ®Þnh bëi hÖ thøc: λ = v/f (4)

T−¬ng tù, sãng tíi tõ ®Çu O sÏ g©y ra t¹i ®Çu B mét dao ®éng chËm pha ∆t2 = L/v so víi O:

).(2sin.1 λπ L

tfax B −= (5)

Khi tíi ®Çu B, sãng sÏ bÞ ph¶n x¹ ng−îc l¹i. V× ®Çu B cè ®Þnh, nªn ta ph¶i thõa nhËn r»ng sãng ph¶n x¹ tõ B ng−îc pha víi sãng tíi B sao cho ®é dêi cña B lu«n b»ng kh«ng, nghÜa lµ:

xB = x1B + x2B = 0

hay ).(2sin.12 λπ L

tfaxx BB −−=−= (6)

Nh− vËy sãng ph¶n x¹ tõ B sÏ g©y ra t¹i ®iÓm M mét dao ®éng chËm pha ∆t3 = y/v so víi B

−−−=λ

π Lytfax M )

v(2sin.2 (7)

Do kÕt qu¶ giao thoa cña sãng tíi tõ O vµ sãng ph¶n x¹ tõ B truyÒn tíi ®iÓm M nªn ®é dêi cña dao ®éng tæng hîp t¹i M cã gi¸ trÞ b»ng:

xM = x1M + x2M (8) Thay (3) vµ (6) vµo (7), ta t×m ®−îc ph−¬ng tr×nh dao ®éng tæng hîp t¹i ®iÓm

M cã d¹ng:

).(2cos.λ

π LtfAxM −= (9)

víi biªn ®é λπ y

aA.2

sin.2= (10)

C«ng thøc (10) chøng tá biªn ®é dao ®éng tæng hîp t¹i ®iÓm M chØ phô thuéc to¹ ®é MBy =

- NÕu 2πy/λ = k.π víi k = 0, 1, 2,… hay y = k.λ/2 (11)

th× biªn ®é A sÏ cã gi¸ trÞ nhá nhÊt Amin = 0. Khi ®ã ®iÓm M ®øng yªn vµ ®−îc gäi lµ nót sãng. Trong tr−êng hîp nµy, sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ g©y ra t¹i ®iÓm M dao ®éng ng−îc pha nªn chóng triÖt tiªu nhau.

- NÕu 2πy/λ = (2k+1)π /2 víi k = 0, 1, 2,… hay y = (2k+1).λ/4 (12)

th× biªn ®é A sÏ cã gi¸ trÞ lín nhÊt Amax= 2a. Khi ®ã ®iÓm M dao ®éng m¹nh nhÊt vµ ®−îc gäi lµ bông sãng. Trong tr−êng hîp nµy, sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ g©y ra t¹i ®iÓm M çc dao ®éng cïng pha nªn chóng t¨ng c−êng lÉn nhau.

Tõ çc c«ng thøc (11) (12) ta rót ra çc kÕt luËn sau ®©y:

3

µλ F

fk

L 12 ==

a. §Çu B cña sîi d©y lµ mét ®iÓm cè ®Þnh nªn nã lu«n lu«n lµ mét nót sãng. T¹i B, sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ ng−îc pha nhau, biªn ®é dao ®éng bÞ triÖt tiªu.

b. T¹i çc ®iÓm çch B mét kho¶ng: 4/).12( λ+= ky th× sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ ®ång pha, biªn ®é dao ®éng cùc ®¹i, t¹o ra çc bông sãng.

T¹i çc ®iÓm çch B mét kho¶ng: y = k2

λ th× sãng tíi vµ sãng ph¶n x¹ ng−îc

pha, biªn ®é dao ®éng triÖt tiªu nhau t¹o ra çc nót sãng. Çc nót vµ çc bông sãng ph©n bè xen kÏ çch ®Òu nhau. Kho¶ng çch

d gi÷a hai nót hoÆc hai bông sãng kÕ tiÕp ®Òu b»ng nöa b−íc sãng: 2/1 λ=−= + kk yyd (13)

Khi sãng ph¶n x¹ truyÒn tíi O nã l¹i bÞ ph¶n x¹ t¹i O, t¹o ra çc nót vµ bông

t¹i çc vÞ trÝ çch O mét kho¶ng 2

.λ

k hoÆc (2k+1)4

λ. Sù ph¶n x¹ qua l¹i nhiÒu lÇn

gi÷a hai ®iÓm O vµ B t¹o ra çc nót vµ bông ë nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau, lÖch pha nhau. KÕt qu¶ lµ biªn ®é dao ®éng tæng hîp rÊt nhá, kh«ng quan s¸t ®−îc çc bông vµ nót sãng. Tuy nhiªn, khi sîi d©y cã ®é dµi L b»ng:

L = OB = 2

.λ

k (14)

víi k = 2, 3, 4,... (sè nguyªn), th× vÞ trÝ çc bông sãng vµ çc nót sãng cña mäi sãng lµ cè ®Þnh, biªn ®é sãng tæng hîp rÊt lín so víi biªn ®é dao ®éng cña nguån, khi ®ã x¶y ra hiÖn t−îng céng h−ëng. C«ng thøc (14) lµ ®iÒu kiÖn céng h−ëng cña sãng dõng trªn d©y.

Thay (2),(4) vµo (14), ta t×m ®−îc hÖ thøc: (15)

Trong bµi thÝ nghiÖm nµy, víi sîi d©y cã khèi l−îng riªng µ cho tr−íc, ta kh¶o s¸t mèi quan hÖ gi÷a lùc c¨ng F, tÇn sè dao ®éng céng h−ëng f vµ b−íc sãng λ hay vËn tèc truyÒn sãng v, ë ®iÒu kiÖn céng h−ëng sãng dõng.

IV. tr×nh tù thÝ nghiÖm. A. Kh¶o s¸t quan hÖ b−íc sãng – tÇn sè céng h−ëng khi lùc c¨ng kh«ng ®æi.

1. Phèi hîp ®iÒu chØnh çc khíp nèi V1,V2 ®Ó kÐo c¨ng sîi d©y OB theo ph−¬ng ngang sao cho lùc kÕ N chØ gi¸ trÞ lùc c¨ng F = 1,0 N.

2. X¸c ®Þnh kho¶ng çch tõ t©m ph¸t sãng O ®Õn ®iÓm ph¶n x¹ B trªn thanh kim lo¹i b»ng çch dÞch chuyÓn con tr−ît D sao cho mòi tªn cña nã chØ ®óng v¹ch 800 mm trªn th−íc. Ta cã L = OB lµ kho¶ng çch gi÷a t©m ph¸t sãng O vµ ®iÓm ph¶n x¹ B trªn thanh kim lo¹i g¾n trªn con tr−ît D. Ghi sè ®o L vµo b¶ng 1.

3. Nèi çc chèt ®iÖn gi÷a çc lç c¾m §1, §2 cña loa ®iÖn ®éng § víi æ c¾m “1Vpp/50Ω” trªn mÆt m¸y ph¸t ©m tÇn GF – 597A nhê mét d©y dÉn phÝch c¾m 5 ch©n. ChuyÓn thang S ®Æt ë vÞ trÝ x10.

4

4. Nèi çc lç c¾m F1, F2 cña m¹ch ®iÖn víi hai cùc “COM” vµ “VΩHz” cña ®ång hå ®a n¨ng hiÖn sè 4000ZA. VÆn nóm xoay chän thang ®o cña ®ång hå nµy sao cho v¹ch chuÈn cña nã n»m ë thang ®o tÇn sè Hz.

5. C¾m phÝch ®iÖn cña m¸y ph¸t ©m tÇn vµo nguån ®iÖn ~ 220 V. BÊm kho¸ K trªn mÆt m¸y. §iÒu chØnh t¨ng dÇn biªn ®é m¸y ph¸t sao cho loa b¾t ®Çu rung, sau

®ã xoay nhÑ ®Üa chän tÇn sè ng−îc chiÒu kim ®ång hå (sao cho ®ång hå hiÖn sè 4000 ZA xuÊt hiÖn gi¸ trÞ xÊp xØ 20 Hz th× dõng l¹i).

6. §iÒu chØnh ®Üa tÇn sè theo chiÒu kim ®ång hå ®Ó x¶y ra céng h−ëng sang. dõng víi 2 bông sãng (mét b−íc sãng), ghi gi¸ trÞ λ2 = L vµ tÇn sè f2 vµo b¶ng 1. 7. T¨ng tÇn sè m¸y ph¸t ®Õn khi x¶y ra céng h−ëng víi 3; 4; 5; 6 bông sãng vµghi

çc kÕt qu¶ vµo b¶ng 1.

B. Kh¶o s¸t quan hÖ gi÷a lùc c¨ng d©y (F) víi tÇn céng h−ëng (f) hay vËn tèc truyÒn sãng (v).

1. Gi÷ nguyªn kho¶ng çch L, chän gi¸ trÞ cña lùc c¨ng F1 = 1(N). Xoay nhÑ ®Üa sè cña m¸y ph¸t ©m tÇn ®Ó t×m thÊy tÇn sè céng h−ëng f2 víi 2 bông sãng, nghÜa lµ b−íc sãng λ2 = L. Ghi gi¸ trÞ λ2 vµ tÇn sè h−ëng f2 vµo b¶ng 2.

2. LÆp l¹i çc b−íc trªn víi çc lùc c¨ng F = 2, 3, 4, 5 (N). Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng 2.

V. B¸o ço thÝ nghiÖm. 1. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm

A. Kh¶o s¸t quan hÖ b−íc sãng – tÇn sè céng h−ëng khi lùc c¨ng kh«ng ®æi.

B¶ng 1: Khi lùc c¨ng F = 1N; L = OB = 0,8 (m) Sè bông

sãng TÇn sè fn (HZ) B−íc sãng λn (m)

VËn tèc truyÒn sãng vn = λn.fn (m/s)

2 ……………… ……………… ………………

3 ……………… ……………… ………………

4 ……………… ……………… ………………

5 ……………… ……………… ………………

6 ……………… ……………… ………………

B. Kh¶o s¸t quan hÖ gi÷a lùc c¨ng d©y víi tÇn sè céng h−ëng, vËn tèc truyÒn

sãng (khi b−íc sãng kh«ng ®æi) B¶ng 2: Khi lùc c¨ng F thay ®æi, L = 0,8 (m); λ = L = 0,8 (m)

Sè bông sãng

Lùc c¨ng F (N)

TÇn sè fn (HZ)

VËn tèc truyÒn sãng vn = λn.fn (m/s)

2 1 ……………… ………………

2 2 ……………… ………………

2 3 ……………… ………………

2 4 ……………… ………………

2 5 ……………… ………………

5

VI. Xö lý sè liÖu.

VÏ ®å thÞ A – Theo kÕt qu¶ b¶ng 1

B – Theo kÕt qu¶ b¶ng 2 C – KÕt luËn: ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

B−íc sãng

TÇn sè

VËn tèc truyÒn sãng

TÇn sè

TÇn sè

Lùc c¨ng

VËn tèc truyÒn sãng

Lùc c¨ng

6

I

µβ =

BµI 2 : Kh¶o s¸t chuyÓn ®éng quay cña vËt r¾n

I. Môc ®Ých. - T×m hiÓu ph−¬ng ph¸p ®o vËn tèc gãc ω vµ gia tèc gãc β.

- NghiÖm l¹i ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n chuyÓn ®éng quay cña vËt r¾n I

µ=β .

II. Dông Cô - M¸y ®Õm thêi gian cã ®é chÝnh x¸c ®Õn 1 (miligi©y) - Bé nguån h¹ thÕ. - Cæng quang häc. - Bé g¸ ®ì. - Rßng räc, vËt nÆng khèi l−îng m, tÊm ch¾n s¸ng. - §Üa nhùa vµ hai ®Üa s¾t cã moment qu¸n tÝnh Io.

III. C¬ së lý thuyÕt. VËt r¾n trong bµi nµy lµ mét ®Üa nhùa vµ hai ®Üa kim lo¹i, mçi ®Üa ®−îc chÕ t¹o sao cho cã cïng moment qu¸n tÝnh I0. Khi chång çc ®Üa lªn nhau, ta lÇn l−ît cã vËn tèc gãc ω liªn hÖ víi m«ment qu¸n tÝnh I1 = I0; I2 = 2I0; I3 = 3I0. T¸c dông vµo çc hÖ vËt r¾n ®ã cïng mét moment lùc µ = mg.R ta lÇn l−ît ®o ®−îc çc gia tèc gãc β1; β2; β3; cña chuyÓn ®éng øng víi çc hÖ vËt r¾n ®ã. Tõ ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n trong chuyÓn ®éng quay cña vËt r¾n (1), víi µ = mg.R = const, vµ I1 = I0; I2 = 2I0; I3 = 3I0 ta cã β1 = 2.β2 vµ β1 = 3.β3. Víi phÐp ®o chÝnh x¸c th× ®å thÞ β phô thuéc tû sè I0/I sÏ lµ mét ®−êng th¼ng ®i qua gèc täa ®é O. Trªn thùc tÕ, do cã sù sai sè nªn ba ®iÓm ®o A, B, C gÇn n»m trªn ®−êng th¼ng.

ThÝ nghiÖm gióp nghiÖm l¹i ph−¬ng tr×nh: (1) (1) : lµ PT c¬ b¶n chuyÓn ®éng quay cña vËt r¾n.

ë bµi nµy, ta t¸c dông lªn vËt r¾n m«ment lùc µ = mg.R = const, khi ta lÇn l−ît thay ®æi moment qu¸n tÝnh I, víi I1 = I0; I2 = 2I0; I3 = 3I0 ta sÏ thÊy sù thay ®æi cña gia tèc gãc t−¬ng øng lµ β1; β2; β3, dÉn ®Õn sù thay ®æi cña vËn tèc gãc ω. Do ®ã, ta ®o sù thay ®æi cña vËn tèc gãc ω th× sÏ thÊy ®−îc sù thay ®æi cña gia tèc gãc β phô thuéc vµo m«ment qu¸n tÝnh I. §Ó ®o β ta g¾n vµo mÐp ®Üa nhùa 1 miÕng nhùa ®en ch¾n s¸ng h×nh qu¹t øng víi gãc quay ϕ∆ =100 (H.1). Dông cô nµy cho

phÐp ta ®o ®−îc thêi gian ∆t ®Ó vËt r¾n quay mét gãc ϕ∆ =100.

Ta cã vËn tèc gãc tøc thêi ë thêi ®iÓm thø nhÊt:

1

0

10

1

10lim

tttt t ∆=

∆∆≈

∆∆=

∂∂=

→∆

ϕϕϕω (®é /s) (2)

Cho ®Üa quay 1 vßng (øng víi ϕ = 3600 ), ta cã vËn tèc gãc ë thêi ®iÓm thø hai:

2

0

20

2

10lim

tttt t ∆=

∆∆≈

∆∆=

∂∂=

→∆

ϕϕϕω (®é /s) (3)

∆ϕ =100 TÊm nhùa ch¾n s¸ng

H×nh 1

7

Trong chuyÓn ®éng trßn ta cã: t.12 βωω += (4)

21 .

2

1. tt βωϕ += (5)

Víi t lµ thêi gian ®Ó quay 1 vßng, tõ (4), (5) ta cã :

VËy khi vËt r¾n thay ®æi moment

qu¸n tÝnh, chØ cÇn x¸c ®Þnh ∆t1; ∆t2 sau ®ã thay vµo (2), (3) tÝnh ®−îc ω1; ω2, thay ω1; ω2 vµo (6) cã gia tèc β øng víi tõng vËt r¾n cã m«ment qu¸n tÝnh I

IV. Tr×nh tù thÝ nghiÖm.

1. M« t¶ dông cô:

S¬ ®å thÝ nghiÖm h×nh 2. VËt r¾n ban ®Çu lµ ®Üa nhùa (4) cã moment qu¸n tÝnh I0, trªn ®ã cã g¾n tÊm ch¾n s¸ng (5), vËt r¾n quay quanh mét trôc cè ®Þnh nhê träng vËt (7). Khi ®Üa nhùa quay, khiÕn tÊm ch¾n s¸ng quay qua cæng quang häc (3) [trªn ®ã cã hai lç ph¸t vµ thu tÝn hiÖu hång ngo¹i T1, T2], tÊm nhùa ®en sÏ ch¾n tia s¸ng hång ngo¹i ph¸t ra tõ hai lç nhá T1 vµ T2, thêi gian ch¾n s¸ng ®ã ®−îc hiÓn thÞ trªn m¸y ®o thêi gian (1).

2. TiÕn hµnh thÝ nghiÖm:

Tr−íc mçi lÇn ®o, bÊm nót “RESET” trªn m¸y (1), ®ång hå hiÓn thÞ “0000”, khi ®Üa nhùa b¾t ®Çu che s¸ng cæng (3) th× ®ång hå b¾t ®Çu ch¹y, miÕng nhùa kh«ng che cæng (3) ®ång hå hiÓn thÞ thêi gian ∆t.

Tr×nh tù thÝ nghiÖm: 2 sinh viªn A vµ B cïng lµm thÝ nghiÖm: SV A : §iÒu khiÓn cho ®Üa nhùa quay vµ Ên nót “RESET” trªn (1). SV B : Quan s¸t ®ång hå, ghi l¹i gi¸ trÞ ∆t1 vµ ∆t2.

PhÇn 1:

• SV A: T× nhÑ 1 ngãn tay vµo mÆt ®Üa nhùa (cã moment I1 = I0) quay tõ tõ ®Ó sîi chØ quÊn quanh mÐp ®Üa, kÐo vËt nÆng (7) lªn gÇn s¸t rßng räc (6). (Chó ý: NÕu qu¸ tr×nh quÊn thÊy sîi chØ bÞ tuét ra khái r·nh nhùa th× ph¶i gì chØ kh«ng ®Ó

0

21

22

21

22

720.2

ωωϕωωβ −=−= (®é/s2 )

(6)

M¸y ®Õm thêi gian (1 )

Bé h¹ thÕ (2)

m H×nh 2

(7)

d©y chØ

R

(6)

(4)

(5)

T1

T2

(3) ∆ϕ =100

8

rèi vµ lµm l¹i). TiÕp theo SV A Ên nót “RESET” råi th¶ tay nhÑ nhµng cho ®Üa nhùa quay.

• SV B: Khi thÊy miÕng nhùa che cæng (3), m¸y hiÖn sè ∆t1 (vÝ dô 0092 tøc lµ ∆t1= 0,092 (s) = 92 (ms)). Th× nhí l¹i sè 92.

• SV A: ThÊy SV B ®· ®äc ®−îc ∆t1 th× th× Ên nót “RESET”(Kh«ng ®Ó ®Üa quay qu¸ mét vßng), lóc ®ã ®ång hå hiÓn thÞ ∆t2.

• SV B : khi thÊy hiÖn sè ∆t2 th× ®äc vµ ghi sè liÖu ∆t1, ∆t2 vµo b¶ng 1. Thùc hiÖn 5 lÇn víi phÐp ®o nh− vËy.

PhÇn 2: • SVA: §Æt thªm 1 ®Üa kim lo¹i chång lªn ®Üa nhùa (sao cho 2 ®inh trªn ®Üa kim lo¹i trïng vµo hai lç trªn ®Üa nhùa), nh− vËy 2 ®Üa míi quay ®ång trôc, lóc nµy vËt r¾n cã moment qu¸n tÝnh I2 = 2I0. Thùc hiÖn 5 lÇn nh− phÇn 1, ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng1.

PhÇn 3: • SVA: §Æt tiÕp 1 ®Üa kim lo¹i chång lªn ®Üa s¾t (sao cho 2 ®inh trªn ®Üa kim lo¹i trïng vµo hai lç trªn ®Üa s¾t ), nh− vËy ba ®Üa míi quay ®ång trôc, lóc nµy vËt r¾n cã moment qu¸n tÝnh I3 = 3I0. Thùc hiÖn 5 lÇn nh− phÇn 2, ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng 1. Thùc hiÖn xong thÝ nghiÖm, t¾t m¸y (1), xÕp gän dông cô.

V. B¸o c¸o thÝ nghiÖm. 1. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm

M«ment qu¸n tÝnh

LÇn ®o

∆t1

(s) ∆t2

(s) ω1

(rad/s) ω2

(rad/s) β

(rad/s2)

I1 = I0 (§Üa nhùa)

1

2

3

4

5

I2 = 2I0 (§Üa nhùa +1 ®Üa s¾t)

1

2

3

4

5

I3 = 3I0 (§Üa nhùa +2 ®Üa s¾t)

1

2

3

4

5

9

2. Xö lý kÕt qu¶: • TÝnh c¸c gi¸ trÞ gia tèc gãc trung b×nh:

)....(........................................5 2

15141312111

s

rad=++++

=ββββββ

)....(........................................5 2

25242322212

s

rad=++++

=ββββββ

)....(........................................5 2

35343332313

s

rad=++++

=ββββββ

• Sai sè tuyÖt ®èi cña gia tèc gãc:

).(..............................5 2

151141131121111

1s

rad=−+−+−+−+−

=∆ββββββββββ

β

)......(....................5 2

252242232222212

2 s

rad=−+−+−+−+−


β

)........(....................5 2

353343333323313

3 s

rad=−+−+−+−+−


β

)...(.............................................2111

s

rad±=∆±= βββ

).....(.............................................2333

s

rad±=∆±= βββ

3. VÏ ®å thÞ biÓu diÔn β phô thuéc I

I 0 :

).(........................................2222

s

rad±=∆±= βββ

0

β (rad/s2)

I

I 0

10

Bµi 3: X¸c ®Þnh gia tèc träng tr−êng b»ng con l¾c thuËn nghÞch.

I. Môc ®Ých. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ cña gia tèc r¬i tù do (g) t¹i vÞ trÝ ®o.

II. Dông cô. 1. Con lắc vật lý. 2. Máy đo thời gian hiện số MC-963A. 3. Cổng quang điện hồng ngoại. 4. Giá đỡ con lắc và hộp chân đế. 5. Thước dµi 1000 (mm) vµ thước kÑp 0-200 (mm).

III. C¬ së lý thuyÕt. Con lắc vật lý là một vật rắn, khối lượng m, có thể

dao động quanh một trục cố định nằm ngang đi qua điểm O1 nằm cao hơn khối tâm G của nó (H.1). Điểm O1 gọi là điÓm treo của con lắc.

Vị trí cân bằng của con lắc trùng với phương thẳng đứng của đường thẳng O1G. Khi kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng một góc α nhỏ, rồi buông nó ra thì thành phần Pt của trọng lực P = mg, tác dụng lên con lắc một mômen lực µ1 có trị số bằng µ1 = -Pt.L1 = -mg.L1.sinα , trong đó g là gia tốc trọng trường, L1 = O1G là khoảng cách từ điểm O1 đến khối tâm G, dấu (-) cho biết moment lực µ1 luôn kéo con lắc về vị trí cân bằng, tức quay ngược chiều với góc lệch α. Khi α nhỏ ta có thể coi gần đúng:

µ1 = - mg.L1.α (1) Phương tr×nh cơ bản đối với chuyển động quay của

con lắc quanh trục đi qua O1 có dạng:1

11 I

µβ = (2)

ë đây 2

2

1 dt

d αβ = là gia tốc góc, I1 là moment quán tính của con lắc đối với

trục quay đi qua O1. Kết hợp (1) với (2) vµ thay 1121 /.. ILgm=ω ta nhận được

phương trình dao động điều hoà của con lắc: 0.212

2

=+ αωαdt

d (3)

Nghiệm của phương tr×nh (3) có dạng: ).cos(. 10 ϕωαα += t (4)

với α0 là biên độ, là ω1 tần số góc, ϕ là pha ban đầu tại thời điểm t = 0. Từ (4) ta suy ra chu kỳ T1 của con lắc:

1

1

11 ..

.2.2

Lgm

IT π

ωπ == (5)

Trong con lắc vật lý, ta có thể tìm thấy một điểm O2, nằm trên đường thẳng đi qua O1 và G sao cho khi con lắc dao động quanh trục nằm ngang đi qua O2 thì chu kú dao động của con lắc đúng bằng chu kỳ dao động của nó khi dao động

α

α

01

02

G

P

nP

tP

H×nh 1

11

quanh trục đi qua O1. Thật vậy, khi dao động quanh trục đi qua O2, chu kỳ dao động T2 của con lắc được tính toán tương tự trên, và ta tìm được:

2

2

22 ..

.2.2

Lgm

IT π

ωπ == (6)

với L2 = O2G là khoảng cách từ trục quay đi qua điểm O2 đến khối tâm G và I2 là moment quán tính của con lắc đối với trục quay đi qua O2. Gọi IG là moment quán tính của con lắc đối với trục quay đi qua khối tâm G và song song với hai trục đi qua hai điểm O1 và O2.

Theo định lý Huyghens- Steiner: I1 = IG + 21.Lm (7)

I2 = IG + 22.Lm (8)

Tõ c¸c c«ng thøc (5), (6), (7), (8) ta được biểu thức xác định gia tốc trọng

trường: 2

221

21

21212

..

)).(.(.4

LTLT

LLLLg

−−+

=π (9)

Nếu hai điểm treo O1, O2 thoả mãn T1 = T2 = T th× biểu thức xác định gia tốc träng trường được đơn giản thành:

(10) Con lắc vật lý khi đó trở thành con lắc thuận nghịch, với L = L1 + L2 = O1O2

là khoảng cách giữa hai trục nằm ngang đi qua O1 và O2. Con lắc vật lý sö dụng trong thí nghiệm này

gồm một thanh kim loại (6), trên đó có gắn hai con dao cố định (1) và (2) nằm cách nhau một khoảng cách L = O1O2 không đổi (H.2). Cạnh của dao (1) hoặc (2) lần lượt được đặt tựa trên mặt kính phẳng nằm ngang của gối đỡ (5). Hai quả nặng (3) và (4) gắn cố định trên thanh kim loại (6). Gia trọng C có dạng một đai ốc lắp trên thân ren cña quả nặng (4). Có thể dịch chuyển gia trọng C bằng cách vặn nó xoay quanh trục ren (4) để thay đổi vị trí khối tâm G. Toàn bộ con lắc được đặt trên giá đỡ (8) và hộp chân đế (9) có các vít điều chỉnh thăng bằng (10).

Số dao động và thời gian tương ứng được đo trên máy đo thời gian hiện số MC-963A. Máy đo thời gìan hiện số là loại dụng cụ đo thời gian chính xác cao (độ chia nhỏ nhất 0,001 - 0,01s). Nó có thể hoạt động như một đồng hồ được điều khiển bằng các cổng quang ®iÖn (7).

2

2..4

T

Lg

π=

C

4

5

3

6 8

9

10

7 2

1

x

H×nh 2

12

IV. Tr×nh tù thÝ nghiÖm. Trong bµi thÝ nghiÖm nµy hai ®iÓm O1 vµ O2 ®−îc cho tr−íc (2 l−ìi dao g¾n

cè ®Þnh). Ta cÇn t×m vÞ trÝ cña gia träng C (nghÜa lµ thay ®æi khèi t©m cña con l¾c) sao cho khi ®æi chiÒu con l¾c, chu kú dao ®éng cña nã kh«ng ®æi. Çch thùc hiÖn nh− sau:

• VÆn gia träng C vÒ s¸t qu¶ nÆng 4, kho¶ng çch gi÷a gia träng C vµ qu¶ nÆng 4 lµ x0 (th−êng x0 = 0). §Æt con l¾c lªn gi¸ ®ì theo chiÒu thuËn (ch÷ “thuËn” ®Æt trªn gi¸ 5). KÐo con l¾c lÖch vÒ phÝa cæng quang häc 7, (sao cho thanh kim lo¹i 6 che hai lç trªn 7) sau ®ã th¶ ®Ó con l¾c dao ®éng tù do. Quan s¸t trªn bé ®Õm tù ®éng, x¸c ®Þnh thêi gian cña 50 chu kú thuËn vµ thùc hiÖn phÐp ®o 2 lÇn, ghi vµo b¶ng 1 (d−íi cét 50.T1).

• §¶o ng−îc con l¾c (ch÷ “nghÞch ” ®Æt trªn gi¸ 5). §o thêi gian cña 50 chu kú nghÞch vµ thùc hiÖn nh− trªn vµ ghi vµo b¶ng 1 (d−íi cét 50.T2).

• VÆn gia träng C vÒ vÞ trÝ çch qu¶ nÆng 4 mét kho¶ng x’= x0 + 40 (mm), dïng th−íc kÑp kiÓm tra. §o thêi gian 50 chu kú thuËn vµ 50 chu kú nghÞch øng víi vÞ trÝ nµy. Thùc hiÖn ®o 2 lÇn víi mçi chu kú thuËn vµ nghÞch, ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng 1.

• BiÓu diÔn kÕt qu¶ ®o trªn ®å thÞ: Trôc tung dµi 85 (s), biÓu diÔn thêi gian 50T1 vµ 50T2. Trôc hoµnh dµi 40 (mm), biÓu diÔn vÞ trÝ x0, x0+ 40 cña gia träng C.

Nèi çc ®iÓm 50T1 víi nhau vµ 50T2 víi nhau b»ng çc ®o¹n th¼ng, giao ®iÓm cña chóng khi chiÕu xuèng trôc hoµnh lµ ®iÓm gÇn ®óng vÞ trÝ x1 cña gia träng C, mµ t¹i vÞ trÝ ®ã chu kú thuËn b»ng chu kú nghÞch T1 = T2 = T (nh− H.3).

• Dïng th−íc kÑp ®Æt gia träng C vÒ ®óng vÞ trÝ x1 võa t×m ®−îc, treo con l¾c vËt lý lªn gi¸ 5, thùc hiÖn ®o 3 lÇn víi mçi 50T1 vµ 50T2. Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng 2.

• Dïng th−íc dµi 1000 mm ®o kho¶ng çch L gi÷a hai l−ìi dao O1O2. Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng 1 (chØ ®o cÈn thËn mét lÇn, lÊy sai sè dông cô ∆L = ± 0,5 mm)

• Thùc hiÖn xong thÝ nghiÖm t¾t m¸y MC-963A, xÕp gän çc th−íc ®o.

0 40 (mm)

Cét thêi gian (s)

Cét thêi gian (s)

150T

250T

250T

150T

x1

H×nh 3

13

V. B¸o c¸o thÝ nghiÖm.

1. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm

• B¶ng1: L = 701,0 ± 0,5 (mm)

VÞ trÝ gia träng C (mm)

50T1 (s) 50T2 (s)

LÇn 1 LÇn 2 150T LÇn 1 LÇn 2 250T

x0 = 0 (mm) …… …… …… …… …… ……

x0+40 = 40 (mm) …… …… …… …… …… ……

2. VÏ ®å thÞ

Cét thêi gian (s)

Cét thêi gian (s)

0 10 20 30 40 (mm)

83

84

85

83

85

84

14

• B¶ng 2: T¹i vÞ trÝ tèt nhÊt x1 con l¾c vËt lý trë thµnh thuËn nghÞch T1 = T2 = T

VÞ trÝ tèt nhÊt x1 = ……………… (mm) ®Ó cã T1 = T2 = T

LÇn ®o 50T1 (s) ∆(50T1 ) (s) 50T2 (s) ∆(50T2 ) (s)

1

2

3

Gi¸ trÞ Trung b×nh

………………. ………………. ………………. ……………….

2. Xö lý kÕt qu¶:

• X¸c ®Þnh chu kú dao ®éng cña con l¾c thuËn nghÞch:

).....(........................................2

)5050(.

50

1 21 sTT

T =+=

[ ]).....(........................................

2

)50()50(.

50

1 21 sTT

T =∆+∆=∆

• TÝnh gia tèc träng tr−êng

)/.(.......................................................................................................................

.................. 2smg ===

)/.(.....................................................................................

......................................................

...................................

................................... 2smg ===∆

)/.....(................................................................................. 2smggg ±=∆±=

15

Bµi 4: NghiÖm l¹i ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng

trªn ®Öm kh«ng khÝ.

I. Môc ®Ých.

NghiÖm l¹i ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng trong tr−êng hîp vËt chuyÓn ®éng víi hÖ sè ma s¸t nhá.

II. Dông cô. 1. Đệm không khí và giá đỡ có thước thẳng chia đến milimét và các vít điều

chỉnh cân bằng, hai đầu cảm biến thu phát quang điện hồng ngoại. 2. Bơm dẫn khí và ống dẫn khí. 3. Hai xe trượt có bản chắn sáng. 4. Hai đầu va chạm đàn hồi, hai đầu va chạm mền có vải gai móc dính, hai tÊm

gia trọng g¾n vµo hai bªn xe tr−ît X2. 5. Hai máy đo thêi gian hiện số MC-963A.

III. C¬ së lý thuyÕt.

1. Định luật bảo toàn động lượng

Một chất điểm, chịu tác dụng của lực, sẽ chuyển động có gia tốc (H.1). Theo định luật Newtơn thứ hai: Gia tốc γ của chất điểm cùng hướng và tỷ lệ thuận với

lực tổng hợp F tác dụng lên chất điểm và tỷ lệ nghịch với khối lượng m của nó.

m

F=γ (1)

Công thức (1) có thể viết dưới dạng: Fam =. (2) Phương trình (2) gọi là phương trình cơ bản của động lực

học chất điểm, nó cũng đúng đối với vật rắn chuyển động tịnh tiến. Từ phương trình này ta suy ra hệ quả sau: nếu lực tổng hợp tác dụng lên vật triệt tiêu 0=F thì

constvdt

vd === ,0γ khi đó vật chuyển động thẳng đều. Vận tốc của vật chuyển động

thẳng đều có trị số bằng: v = S/ t = const (3), với S là đoạn đường vật đã đi được trong khơảng thời gian t.

Thay dt

vd=γ vµo phương trình (2) và chú ý rằng

m = const ta được: Fdt

Kd

dt

vmd ==).( (4).

VÐct¬ vmK .= gọi là động lượng của vật và đặc trưng cho trạng thái động lực học của vật. Áp dụng phương trình (4) đối với hÖ cô lập gồm hai vật có khối lượng m1 và m2 tương tác với nhau bằng các lực 1F và 2F (H.2).

Ta có: 1222 ).(

Fdt

vmd

dt

Kd== vµ 2

111 ).(F

dt

vmd

dt

Kd==

m a F

H×nh 1

m2

1F

H×nh 2

2F m1

16

Céng vÕ víi vÕ cña hai ph−¬ng tr×nh trªn ta ®−îc:

21221121 ).().(

FFdt

vmd

dt

vmd

dt

Kd

dt

Kd+=+=+

hay 21221121 )..()(

FFdt

vmvmd

dt

KKd+=

+=

+

Theo ®Þnh luËt Newt¬n thø ba: 21 FF =− , nªn 021 =+ FF , suy ra :

constvmvmKK =+=+ 221121 .. (5)

Công thức (5) gọi là định luật bảo toàn động lượng và phát biểu như sau: “ Tổng động lượng cña hệ vật c« lËp bảo toàn”.

Nếu hệ cô lập gồm n vật, phương trình (5) sẽ viết thành:

∑=

==n

iii constvmK

1

. (6)

Chó ý: §èi víi hÖ vËt kh«ng c« lËp, nh−ng tæng hîp c¸c ngo¹i lùc t¸c dông lªn hÖ vËt triÖt tiªu th× tæng ®éng l−îng cña hÖ vËt ®−îc b¶o toµn.

2. Kh¶o s¸t qu¸ tr×nh va ch¹m gi÷a hai vËt.

Gi¶ sö mét hÖ gåm hai vËt cã khèi l−îng m1 vµ m2 chuyÓn ®éng kh«ng ma s¸t theo ph−¬ng ngang víi vËn tèc kh¸c nhau tíi va ch¹m xuyªn t©m vµo nhau. Khi ®ã tæng hîp c¸c ngo¹i lùc (gåm träng lùc vµ ph¶n lùc cña mÆt gi¸ ®ì) t¸c dông lªn hÖ vËt triÖt tiªu nhau, nªn theo (5), tæng ®éng l−îng cña hÖ vËt ®−îc b¶o toµn.

Gäi '2

'121 ;;; vvvv lµ vËn tèc cña hai vËt m1 vµ m2 tr−íc vµ sau va ch¹m.

XÐt hai tr−êng hîp:

a/ Va ch¹m ®µn håi: Sau va ch¹m, hai vËt m1vµ m2 chuyÓn ®éng víi vËn tèc 1'v vµ

2'v cã trÞ sè kh¸c nhau v’1≠ v’2. BiÓu thøc (5) ¸p dông cho hai vËt trªn ®−îc viÕt d−íi d¹ng ®¹i sè:

m1v1+ m2v2 = m1v1–+ m2v2– (7)

NÕu tr−íc va ch¹m vËt m2 ®øng yªn (v2= 0) th× (7) cã d¹ng:

m1v1 = m1v1–+ m2v2– (8)

b/ Va ch¹m mÒm: Sau va ch¹m, hai vËt m1vµ m2 chuyÓn ®éng víi vËn tèc 'v . BiÓu thøc (5) ¸p dông cho hai vËt trong tr−êng hîp nµy ®−îc viÕt d−íi d¹ng ®¹i sè: m1v1+ m2v2= ( m1+ m2)v– (9)

NÕu tr−íc va ch¹m vËt m2 ®øng yªn (v2 = 0) th× (9) cã d¹ng:

m1v1 = (m1+ m2)v– (10)

Trong bµi nµy, ta nghiÖm l¹i ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng trªn ®Öm kh«ng khÝ (H.3). ThiÕt bÞ ®Öm kh«ng khÝ gåm mét hép H b»ng kim lo¹i (dµi kho¶ng 120 cm), mét ®Çu bÞt kÝn vµ ®Çu cßn l¹i nèi th«ng víi b¬m nÐn kh«ng khÝ P. Hép H cã d¹ng h×nh m¸i nhµ vµ trªn mÆt cña nã cã hai d·y lç nhá ph©n bè ®Òu nhau ®Ó khÝ nÐn phôt ra ngoµi. Hai xe tr−ît X1 vµ X2 cã thÓ chuyÓn ®éng trªn mÆt hép H.

17

IV. Tr×nh tù thÝ nghiÖm.

1. Điều chỉnh đệm kh«ng khí nằm cân bằng thẳng ngang. Sinh viªn kh«ng ®iÒu chØnh c¸c èc V1, V2, §1, §2 trªn g¸ tr−ît H. 2. §iÒu chØnh m¸y ®o thêi gian MC-963A. Sinh viªn chØ ®äc sè liÖu hiÖn trªn 2 ®ång hå MC-963A, vµ Ên nóm ”Reset”; kh«ng thay ®æi vÞ trÝ c¸c nóm do gi¸o viªn ®· ®Æt tr−íc trªn m¸y MC-963A. 3. Khảo sát quá trình va chạm đàn hồi.

a. Đặt xe trượt X1 (không mang gia trọng) nằm ở gần đầu của hộp H phía ngoài hai cảm biến Đ1, Đ2. Đồng thời, đặt thêm xe trượt X2 (hai bªn mang thªm hai gia trọng m’) nằm trên mặt hộp H phía trong hai cảm biến Đ1, Đ2 (nhưng gần Đ2 hơn). Trong trường hîp này, cần lắp thêm vào mỗi đầu đối diện của hai xe trượt X1vµ X2 mçi đầu mét va chạm đàn hồi (vòng lò xo lá). Bấm nút “RESET ” của hai máy đo thời gian MC-963A đÓ các số chỉ thị trên cửa sổ “TIME ” chuyển về trạng thái 0.

b. Đẩy xe trượt X1 chuyển động đi qua cảm biến Đ1 với vận tốc đủ lớn tới va chạm vào xe trượt X2 đang đứng yên. Sau va chạm, xe trượt X1 đổi chiều chuyển động ®i qua c¶m biÕn quang §1 lÇn thø hai vµ xe tr−ît X2 chuyÓn ®éng (cïng chiều víi xe X1 tr−íc khi va ch¹m) đi qua cảm biến Đ2.

Gọi t1’ t1’ là các khoảng thời gian chắn sáng tương ứng khi bản C1 đi qua cảm biến Đ1 trước và sau va chạm, t2’ gọi là khoảng thời gian chắn sáng khi bản C2 đi qua cảm biến Đ2 sau va chạm.

Nếu t là khoảng thời gian chắn sáng tổng cộng khi tấm chắn C1 đi qua cảm biến Đ1 trong cả hai lần (trước và sau va chạm) thì t’1 = t - t1. Đọc và ghi vào bảng 1 các giá trị t1, t’1 vµ t’2.

Vận tốc chuyển động của hai xe trượt X1 và X2 trước và sau va chạm tính theo công thức:

2

21

121

1 '';

'';0;

t

Sv

t

Svv

t

Sv ==== (11)

Trong đó S = 5 (cm) là khoảng cách giữa hai mép bên trái (hoÆc hai mÐp ph¶i) của hai cạnh chữ U trên mỗi bản ch¾n s¸ng C1 hoÆc C2

X1 X2

V1 V2

§2 §1 m’

C2 C1

H

M¸y ®o thêi gian MC-963A

M¸y ®o thêi gian MC-963A

H×nh 3

P

18

c. Thực hiện động tác trên 5 lần. §ọc và ghi vào bảng 1 các giá trị cña t1; t’1; t’2 trong mỗi lần đo để tính các vận tốc v1; v’1; v’2.

Chú ý: Xác định chiều ( + hoặc - ) của các vận tốc v1, v’1, v’2. §Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng sÏ ®−îc nghiÖm ®óng trong tr−êng hîp va

ch¹m ®µn håi nÕu tæng ®¹i sè c¸c ®éng l−îng tr−íc vµ sau va ch¹m cña hai xe tr−ît X1 vµ X2 b»ng nhau: M 1v1 = M1v’1+ M2v’2 (12)

ë đây, M1 = m1+ m01+ m11 : là khối lượng tổng cộng của xe X1

M2 = m2+ m02+ m21 + 2m’: là khối lượng tổng cộng của xe X2 Víi m1: khối lượng xe trượt X1. m01: khối lượng bản chắn sáng C1. m11: khối lượng đầu va chạm đàn hồi (vòng lò xo lá) gắn vµo xe X1. m2 : khối lượng xe trượt X2. m02: khối lượng bản chắn sáng C2. m21: khối lượng đầu va chạm đàn hồi (vòng lò xo lá) gắn vµo xe X2. m’ : khối lượng mỗi gia trọng gắn vào xe trượt X2.

4. Khảo sát quá trình va chạm mềm. a. Tháo tấm chắn C2 ra khỏi xe trượt X2 (Xe mang hai gia trọng 2m’). Thay

hai đầu va chạm đàn hồi trên hai xe X1 và X2 bằng hai đầu va chạm mềm có vải gai móc dính. Sau đó, đặt hai xe trượt X1 và X2 tại các vị trí như mục III.3.a. Bấm nút “RESET” của hai máy đo thời gian MC-963A để các số hiện trên cửa sổ “TIME’’ chuyển về trạng thái 0.

b. Đẩy xe trượt X1 chuyển động đi qua cảm biến Đ1 với vận tốc đủ lớn v1 tới va chạm vào xe trượt X2 đang đứng yên (v2 = 0). Sau va chạm, hai ®Çu va ch¹m mÒm cã v¶i gai mãc dÝnh vµo nhau nªn c¶ hai xe trượt X1 vµ X2 tiÕp tôc chuyÓn ®éng víi vËn tèc v’ ®i qua c¶m biÕn §2 (cïng chiều víi xe X1 tr−íc khi va ch¹m).

Vận tốc của hai xe trượt X1 và X2 trước và sau va chạm tính theo công thức:

'

''',0, 2121

1 t

Svvvv

t

Sv ===== (13)

c. Thực hiện động tác trên 5 lần. §ọc và ghi vào bảng 2 các giá trị cña t1; t’ trong mỗi lần đo để tính vận tốc v1 vµ v’.

Định luật bảo toàn động lượng sẽ được nghiệm đúng trong tr−êng hîp va ch¹m mÒm, khi tổng đại số các động lượng tr−íc vµ sau va chạm hai xe trượt X1 và X2 bằng nhau: M’ 1v1 = ( M’ 1+ M’ 2 )v’ (14)

ë đây, M’1 = m1+ m 01+ m’12 : là khối lượng tổng cộng của xe X1

M’2 = m2+ m’22+ 2m’ : là khối lượng tổng cộng của xe X2 m1 : khối lượng xe trượt X1. m01 : khối lượng bản chắn sáng C1. m’12: khối lượng đầu va chạm mÒm cã v¶i gai dÝnh mãc gắn vµo xe X1. m2 : khối lượng xe trượt X2. m’22 : khối lượng đầu va chạm mÒm cã v¶i gai dÝnh mãc gắn vµo xe X2. m’ : khối lượng mỗi gia trọng gắn vào xe trượt X2.

19

IV. B¸o c¸o thÝ nghiÖm

1. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm.

a. C¸c ®¹i l−îng: m1 = 215,0 (gam) m2 = 215,0 (gam) m’ = 50,0 (gam) m’12 = 3,4 (gam) S = 50,0 (mm)

m01 = 10,5 (gam) m02 = 10,5 (gam) m11 = 5,0 (gam) m21 = 5,0 (gam) m’22 = 3,4 (gam)

b. NghiÖm l¹i ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng ®èi víi va ch¹m ®µn håi.

• B¶ng 1:

LÇn ®o

Tr−íc va ch¹m Sau va ch¹m v2 = 0 (m/s)

t1 (s)

v1

(m/s) t’1= t- t1

(s) v’1

(m/s) t’2 (s)

v’2

(m/s)

1

2

3

4

5

• Xö lý kÕt qu¶:

LÇn ®o

Tr−íc va ch¹m Sau va ch¹m Sai sè tû ®èi

K t = M1.v1

(kg.m/s) Ks = M1.v’1 + M2.v’2

(kg.m/s) t

ts

t K

KK

K

K −=∆=δ

1

2

3

4

5

δ =.............% • KÕt luËn: Trong va ch¹m ®µn håi, ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng ®−îc nghiÖm

víi ®é sai lÖch tû ®èi δ =.................%

20

c. NghiÖm l¹i ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng ®èi víi va ch¹m mÒm.

• B¶ng 2:

LÇn ®o Tr−íc va ch¹m Sau va ch¹m

v2 = 0 (m/s)

t1 (s)

v1

(m/s) t’ (s)

v’1= v’2=v’ (m/s)

1

2

3

4

5

• Xö lý kÕt qu¶:

LÇn ®o

Tr−íc va ch¹m Sau va ch¹m Sai sè tû ®èi

Kt = M’ 1.v1

(kg.m/s) Ks = ( M’1 + M’ 2 )v’

(kg.m/s) t

ts

t K

KK

K

K −=∆=δ

1

2

3

4

5

δ =.............% • KÕt luËn: Trong va ch¹m mÒm, ®Þnh luËt b¶o toµn ®éng l−îng ®−îc nghiÖm víi

®é sai lÖch tû ®èi δ =.................%

thi nghiema1

Education