- Lắp mạch nối tiếp: nguồn điện + khung dây + khóa theo sơ đồ như hình vẽ.
4.Cách lắp ráp
Đầu tiên, gắn thước đo thẳng đứng vào một rãnh ở một đầu của đế.
Tiếp theo gắn vòng xiếc dọc theo trục của đế. Có thể sử dụng băng dính để gắn cố định vòng xiếc vào đế, đầu xiên góc của vòng xiếc là nơi bắt đầu chuyển động của viên bi thì được thả tự do để có thể thay đổi độ cao ban đầu chuyển động của viên bi.
Kế nữa, dính ăng ten dọc theo trục của thước, đầu trên của ăng-ten có thể kéo dài hay thu ngắn là nơi đầu tự do của vòng xiếc tựa vào.
5. Các bước tiến hành thí nghiệm:
Thả cho viên bi chuyển động không vận tốc đầu từ những độ cao khác nhau ( bằng cách dời đầu tự do của vòng xiếc theo thước thẳng)so với bán kính vòng tròn xiếc, có thể từ x= R/2, 3R/4, 3R/2, 2R.. . Quan sát xem ở độ cao nào thì viên bi chuyển động hết vòng xiếc và đi trên đoạn đường nằm ngang Qua thí nghiệm quan sát thấy khi thả viên bi ở một độ cao tương đương lớn hơn khoảng 3R/2 thì mới có khả năng viên bi đi hết vòng xiếc.
Giải thích
Gọi:
+ h: là chiều cao bắt đầu thả viên bi chuyển động không vận tốc đầu; + x: là chiều cao của h, cao hơn chiều cao (đường kính) của vòng tròn; + R: là bán kính đường tròn;
+ m: là khối lượng của viên bi;
+ v: là vận tốc của viên bi khi viên bi ở thời điểm khi viên bi qua vị trí cao nhất của vòng tròn. Ta có: x = h – AB
Chọn gốc thế năng tại C, khi đó định luật bảo toàn cơ năng cho ta: 2
1 2 c
mgx= mv ⇒ =vc 2gx
Vận tốc của viên bi khi chuyển động xuống dốc tại điểm C (ngang với mức của điểm B như hình 2.7) bằng với vận tốc của nó khi đi qua phần trên của đường tròn tại điểm B. Vận tốc của viên bi tại điểm
C được biểu thị bằng công thức: 2
c
v = =v gx hay v2 =2gx
Khi đó, vận tốc của viên bi tại điểm B cũng bằng:
gx
v= 2 hay v2 =2gx
Mặt khác gia tốc hướng tâm của viên bi được xác định:
Rv v a
2
=
Để viên bi đạt đến điểm cao nhất của đường tròn mà không bi rơi xuống dưới thì gia tốc hướng tâm phải lớn hoặc bằng g, nghĩa là cần phải có:
g R v > 2 → v2 ≥gR Hay 2 2gx≥gR⇒x≥R
Như vậy, cần bố trí đường vòng sao cho đỉnh phần dốc của con đường nằm cao hơn điểm cao nhất của vòng tròn một khoảng cách lớn hơn hoặc bằng 1/2 bán kính của nó. Độ dốc của đoạn đường không có vai trò gì, chỉ cần điểm xuất phát của viên bi bắt đầu lao xuống phải cao hơn đỉnh của đường tròn một khoảng lớn hơn hoặc bằng 1/4 đường kính của nó.
Không thực hiện đúng điều kiện trên thì viên bi không thể vượt qua vòng tròn, sau khi đạt đến phần trên của đường tròn, viên bi không tránh khỏi rơi xuống dưới. Nhưng trong thực tế có ma sát nên
2R R x> . 6. Mục đích sử dụng và cách sử dụng A O A h R C
và cũng cố được định luật bảo toàn cơ năng, rèn luyện kĩ năng tính toán và thực hành.
Thí nghiệm được sử dụng ở giai đoạn ôn tập và cũng cố sau bài học. trước tiên đưa ra một bài toán lí thuyết như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
“Một quả cầu nhỏ và nặng trượt không ma sát trên một máng nghiêng mà phần cuối của nó cuộn lại thành một đường tròn thẳng đứng có bán kính R. Hỏi phải thả quả cầu ở độ cao nào trên máng nghiêng để nó có thể đi hết đường tròn vòng xiếc.”
Sau khi tính toán được kết quả bài toán, yêu cầu học sinh tìm hiểu và tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng lí thuyết. Cần lưu ý cho học sinh nguyên nhân độ cao thả viên bi phải lớn hơn độ cao tính được theo lệ thuyết là do vẫn còn ma sát giữa viên bi và vòng xiếc.
VẤN ĐỀ 1: THÍ NGHIỆM TẠO GIAO THOA SÓNG NƯỚC1. Tên thí nghiệm 1. Tên thí nghiệm
Thí nghiệm tạo giao thoa sóng nước
2. Dụng cụ
01 Khay nhựa đựng được nước 02 viên bi
01 Đoạn dây thép buộc 01 Thanh nhựa dài 30 cm 01 Bản lề cở nhỏ
01 Keo 502