Bài 4 Chuyển động thẳng biến đổi đều Mở đầu Mở đầu trang 32 Vật lí 10 Để điều tra các vụ tai nạn giao thông đường bộ, có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, dựa trên cơ sở của nhiều ngành khoa họ[.]
Bài Chuyển động thẳng biến đổi Mở đầu Mở đầu trang 32 Vật lí 10: Để điều tra vụ tai nạn giao thơng đường bộ, sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, dựa sở nhiều ngành khoa học, đặc biệt sở vật lí Người ta thử nghiệm bề mặt đường với loại tơ khác để tìm gia tốc ô tô khoảng cách dừng lại (khoảng cách từ lúc bánh xe không quay mà trượt mặt đường đến dừng lại) Dựa vào vết trượt mà bánh xe để lại đường, dùng cơng thức mơ tả chuyển động, suy người lái xe có qua tốc độ cho phép gây tai nạn giao thông Họ dựa vào công thức để suy điều này? Trả lời: Dựa vào công thức tính quãng đường d = vo t + at I Công thức chuyển động thẳng biến đổi Cơng thức tính vận tốc Cơng thức tính độ dịch chuyển Luyện tập trang 33 Vật lí 10: Một tơ có gia tốc khoảng cách dừng lại -7,0 m/s2 Ước tính khoảng cách dừng lại lúc bắt đầu trượt ô tô chạy tốc độ 108 km/h Trả lời: Đổi 108 km/h = 30 m/s Thời gian đến ô tô dừng lại là: t = − 30 30 = s −7 30 30 Áp dụng công thức d = vo t + at = 30 + (−7).( ) = 64,28 m 7 Công thức liên hệ quãng đường, vận tốc gia tốc Ví dụ áp dụng công thức chuyển động Vận dụng trang 35 Vật lí 10: Tại trường vụ tai nạn đường, cảnh sát phát vết trượt kéo dài 50 m Thử nghiệm mặt đường cho thấy loại tơ có gia tốc khoảng cách dừng lại -6,5 m/s2 Biết tốc độ cho phép loại tơ chạy đường 90 km/h Ơ tơ có chạy q tốc độ cho phép không? Trả lời: - Gọi vận tốc đầu ô tô v0, thời gian chuyển động đến dừng lại ô tô t= − v0 v0 = −6,5 6,5 - Quãng đường ô tô chuyển động đến dừng lại 2 v0 v0 v02 d = v o t + at = v + (−6,5) = 13 = 50 6,5 6,5 v0 = 25,495 m / s Đổi v0 = 25,495 m/s = 91,782 km/h Vì tốc độ ô tô lớn tốc độ cho phép nên xe chạy tốc độ cho phép II Đo gia tốc rơi tự Gia tốc rơi tự Đo gia tốc rơi tự Thực hành, khám phá trang 36 Vật lí 10: Dụng cụ Bộ dụng cụ đo gia tốc rơi tự gồm: (1) Nam châm điện (2) Viên bi thép (3) Cổng quang điện (4) Công tắc điều khiển (5) Đồng hồ đo thời gian (6) Giá Tiến hành Bước 1: Lắp dụng cụ thành hình 4.7 + Đặt bi thép dính vào phía nam châm + Nhấn cơng tắc cho bi thép rơi + Đọc số thời gian rơi đồng hồ + Lặp lại thao tác với khoảng cách từ vị trí vật bắt đầu rơi đến cổng quang điện khác Bước 2: Hãy so sánh kết tính số liệu đo thí nghiệm mà em tiến hành với kết tính số liệu bảng 4.2 Bảng 4.2 Khoảng cách thời gian rơi vật Lần đo Thời gian rơi (s) s (m) 0,400 0,285 0,286 0,284 0,600 ? ? ? 0,800 ? ? ? Bước 3: Tính gia tốc trung bình vật rơi tự sai số cực đại trung bình phép đo Áp dụng phương trình s = vo t + at cho vật có vận tốc ban đầu không, rơi tự với gia tốc g, ta biểu thức gia tốc g = 2s t2 Trong đó, t trung bình cộng ba thời gian rơi cho khoảng cách s Viết kết quả: g = g g Trả lời: Lần đo s (m) Thời gian rơi (s) t g 0,400 0,285 0,286 0,284 0,285 9,849 0,600 0,349 0,350 0,349 0,349 9,852 0,800 0,403 0,404 0,403 0,403 9,851 Xét quãng đường s = 0,4 m Gia tốc lần đo 1: g1 = 2s 2.0,4 = = 9,849m / s 2 t1 0,285 Gia tốc lần đo 2: g = 2s 2.0,4 = = 9,780m / s 2 t 0,286 Gia tốc lần đo 3: g3 = 2s 2.0,4 = = 9,919m / s 2 t 0,284 Gia tốc trung bình: g = g1 + g + g3 9,849 + 9,780 + 9,919 = = 9,849m / s 3 Sai số tuyệt đối gia tốc: g1 = g − g1 = 9,849 − 9,849 = g = g − g = 9,849 − 9,780 = 0,069 g3 = g − g3 = 9,849 − 9,919 = 0,070 Sai số tuyệt đối trung bình: g = g1 + g + g3 = 0,046 Kết quả: g = 9,849 0,046 Vận dụng trang 37 Vật lí 10: Đề xuất phương án đo gia tốc rơi tự với dụng cụ: giá, bi thép, nam châm điện, cổng quang điện, công tắc điều khiển, đồng hồ đo thời gian số Đánh giá sơ nguyên nhân ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Trả lời: Bộ dụng cụ: giá, bi thép, nam châm điện, cổng quang điện, công tắc điều khiển, đồng hồ đo thời gian số Tiến trình thí nghiệm: Bước 1: Lắp dụng cụ thành hình + Lắp nam châm điện đầu máng, nối với ổ C đồng hồ đo thời gian số + Điều chỉnh ốc vít chân máng để dây rọi phương thẳng đứng + Lắp cổng quang thứ nam châm, nối với cổng A đồng hồ đo thời gian số + Lắp cổng quang thứ hai cách nam châm khoảng d, nối với cổng B đồng hồ đo thời gian số + Chọn chế độ A B đồng hồ đo thời gian số để đo thời gian vật từ cổng quang thứ đến cổng quang thứ + Đặt bi thép dính vào phía nam châm + Nhấn cơng tắc cho bi thép rơi + Đọc số thời gian rơi đồng hồ + Lặp lại thao tác với khoảng cách từ vị trí vật bắt đầu rơi đến cổng quang điện khác Bước 2: Hãy so sánh kết tính số liệu đo thí nghiệm mà em tiến hành với kết tính số liệu bảng 2.2 Bảng 2.2 Khoảng cách thời gian rơi vật Lần đo Thời gian rơi (s) s (m) 0,400 ? ? ? 0,600 ? ? ? 0,800 ? ? ? Bước 3: Tính gia tốc trung bình vật rơi tự sai số cực đại trung bình phép đo Áp dụng phương trình s = vo t + at cho vật có vận tốc ban đầu không, rơi tự với gia tốc g, ta biểu thức gia tốc g = 2s t2 Trong đó, t trung bình cộng ba thời gian rơi cho khoảng cách s Viết kết quả: g = g g III Chuyển động vật bị ném Vận tốc ban đầu theo phương ngang Câu hỏi trang 38 Vật lí 10: Quãng đường rơi theo phương thẳng đứng chuyển động theo phương nằm ngang bóng thứ hai hình 4.8 ghi bảng 4.3 Bảng 4.3 Sử dụng số liệu bảng 4.3 vẽ đồ thị với trục thẳng đứng khoảng cách theo phương thẳng đứng, trục nằm ngang khoảng cách theo phương nằm ngang Chọn chiều dương hướng thẳng đứng xuống từ trái sang phải - Hình dạng đồ thị giống hình dạng đồ thị học? - Mơ tả chuyển động bóng Trả lời: Từ số liệu bảng ta có đồ thị hình Đồ thị có dạng parabol Chuyển động vật bị ném gồm hai thành phần: + theo phương ngang: vật chuyển động thẳng + theo phương thẳng đứng: vật chuyển động rơi tự ...Luyện tập trang 33 Vật lí 10: Một tơ có gia tốc khoảng cách dừng lại -7,0 m/s2 Ước tính khoảng cách dừng lại lúc bắt đầu trượt ô tô chạy tốc độ 108 km/h Trả lời: Đổi 108 km/h = 30 m/s Thời... rơi cho khoảng cách s Viết kết quả: g = g g III Chuyển động vật bị ném Vận tốc ban đầu theo phương ngang Câu hỏi trang 38 Vật lí 10: Quãng đường rơi theo phương thẳng đứng chuyển động theo phương... cho phép II Đo gia tốc rơi tự Gia tốc rơi tự Đo gia tốc rơi tự Thực hành, khám phá trang 36 Vật lí 10: Dụng cụ Bộ dụng cụ đo gia tốc rơi tự gồm: (1) Nam châm điện (2) Viên bi thép (3) Cổng quang