Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kì của con lắc đơn. Thực hiện được thí nghiệm xác định chu kì dao động của con lắc đơn. Tính được gia tốc trọng trường từ kết quả thí nghiệm. Củng cố kiến thức về dao động cơ, kĩ năng sử dụng thước đo độ dài và đồng hồ đo thời gian.
BÁO CÁO THỰC HÀNH: MỤC ĐÍCH: • • • • Hiểu phương án thí nghiệm để xác định chu kì lắc đơn Thực thí nghiệm xác định chu kì dao động lắc đơn Tính gia tốc trọng trường từ kết thí nghiệm Củng cố kiến thức dao động cơ, kĩ sử dụng thước đo độ dài đồng hồ đo thời gian CƠ SỞ LÍ THUYẾT • • Khái niệm lắc đơn, dao động nhỏ Các công thức dao động lắc đơn: g l Chú ý đến tác dụng gia tốc trọng trường dao động lắc đơn S = s0cos ω t; ω = • PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM: a) Dụng cụ thí nghiệm: Một giá đỡ cao 1m để treo lắc, có thị nằm ngang với vạch chia đối xứng Một cuộn Một đồng hồ bấm giây Một thước đo độ dài có độ chia tới mm nặng 15g, 20g 25g b) Tiến trình thí nghiệm: Bước 1: Tạo lắc đơn với độ dài dây treo 70cm nặng 20g, treo lên giá đỡ cho dây treo gần sát với thị Bước 2: Cho lắc dao động với góc lệch ban đầu 50 điều chỉnh cho mặt phẳng dao động lắc song song với thị Sau đó, đo thời gian t để lắc thực 20 chu kỳ Lưu ý chọn thời điểm t0 cho dễ quan sát Thay đổi góc lệch ban đầu để có giá trị t khác Bước 3: Giữ nguyên dây treo 70 cm, góc lệch 50, thay vật nặng vật nặng có khối lượng 15g 25g Sau đó, đo thời gian t để lắc thực 20 chu kỳ Bước 4: Giữ nguyên vật nặng 20g góc lệch 50, thay đổi chiều dài dây treo thành 75cm 80 cm Sau đó, đo thời gian t để lắc thực 20 chu kỳ Bước 5: Từ giá trị t, nhận xét tìm cách tính chu kì T lắc tính gia tốc trọng trường nơi làm thí nghiệm 4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Phần 1: Làm bước 2, 3, a) Giữ nguyên chiều dài dây treo khối lượng vật nặng Thay đổi góc lệch có giá trị khác Hằng số: l = 0,700 (m) m = 0,020 (kg) α ( ) t (s) 5,000 8,000 10,000 33,710 33,500 34,050 t (s) 20 1,686 1,675 1,7025 T= 4π l g= (m/s2) T 9,721 9,849 9,534 g1 + g + g 9,712 + 9,849 + 9,534 = = 9,698(cm / s ) 3 g − g ∆ g ( A) = max = 0,158(cm / s ) b) Giữ nguyên chiều dài dây treo góc lệch, thay đổi để có giá trị m g ( A) = Hằng số : α = 5,000 l = 0,700 (m) m (kg) t (s) 0,020 0,015 0,025 33,700 33,580 33,920 t (s) 20 1,685 1,679 1,696 T= g= 4π l (m/s2) T 9,733 9,803 9,607 g1 + g + g 9,733 + 9,803 + 9,607 = = 9,714(cm / s ) 3 g − g ∆ g ( B ) = max = 0,098(cm / s ) c) Giữ nguyên nặng góc lệch, thay đổi l để có giá trị g ( B) = Hằng số : m = 0,020 (kg) l (m) t (s) 0,700 0,750 0,800 33,660 34,910 36,040 α = 5,000 t (s) 20 1,683 1,746 1,802 T= g1 + g + g 9,756 + 9,713 + 9,726 = = 9,732(cm / s ) 3 g − g ∆ g (C ) = max = 0,015(cm / s ) g (C ) = g= 4π l (m/s2) T 9,756 9,713 9,726 Phần 2: Tổng hợp kết bước: ∆ gA + ∆ gB + ∆ gC 0,158 + 0,098 + 0,015 ∆g = = = 0,217(m / s ) 3 g ( A) + g ( B ) + g (C ) 9,698 + 9,714 + 9,732 g= = = 9,715(m / s ) 3 ∆ g 0,217 = = 2,234% 9,715 g NHẬN XÉT ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHÉP ĐO Ưu điểm: Dễ thực Nhược điểm: Bị phụ thuộc lớn vào môi trường, dụng cụ đo người đo Câu hỏi cuối bài: Có thể làm thí nghiệm lắc đơn với góc lệch tương tự hình 7.1 khơng? Tại sao? Trả lời: Khơng thể làm thí nghiệm với lắc đơn hình 7.1 lắc đơn có góc lệch 350 nên khơng xảy tượng dao động điều hòa Bài thực hành thực với lắc có góc lệch bé 100 ... Tại sao? Trả lời: Khơng thể làm thí nghiệm với lắc đơn hình 7.1 lắc đơn có góc lệch 350 nên khơng xảy tượng dao động điều hịa Bài thực hành thực với lắc có góc lệch bé 100 ... ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHÉP ĐO Ưu điểm: Dễ thực Nhược điểm: Bị phụ thuộc lớn vào môi trường, dụng cụ đo người đo Câu hỏi cuối bài: Có thể làm thí nghiệm lắc đơn với góc lệch tương tự hình 7.1 khơng?...4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Phần 1: Làm bước 2, 3, a) Giữ nguyên chiều dài dây treo khối lượng vật nặng Thay đổi góc lệch có giá trị khác Hằng số: l = 0,700 (m) m = 0,020 (kg) α ( ) t (s) 5,000