Giải bài 8 Thực hành đo gia tốc rơi tự do - Sách chân trời sáng tạo vật lí 10. Phần dưới sẽ hướng dẫn giải bài tập và trả lời các câu hỏi trong bài học. Cách làm chi tiết, dễ hiểu. Hi vọng các em học sinh nắm tốt kiến thức bài học..
Mở đầu: Vào năm 2014, Cơ quan hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA – National Aeronautics and Space Administration) đã thực hiện thí nghiệm thả rơi một quả bóng bowling và những sợi lông vũ trong phòng chân không từ cùng một độ cao. Kết quả cho thấy quả bóng bowling và những sợi lông vũ luôn chạm đất đồng thời như Hình 8.1. Tại sao lại như vậy?
Trả lời: Theo biểu thức tính độ dịch chuyển trong chuyển động biến đổi đều thì độ dịch chuyển chỉ phụ thuộc vào thời gian và gia tốc không phụ thuộc vào khối lượng
Câu hỏi 1: 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 đoán trong điều kiện nào thì hai vật sẽ chạm đất đồng thời.
Trả lời:
a) Sau khi thực hiện thí nghiệm, ta thấy viên bi rơi xuống đất nhanh hơn tờ giấy
b) Để hai vật chạm đất đồng thời thì hai vật phải được thả rơi trong môi trường chân không (không có lực cản của môi trường).
Câu hỏi 2: Dựa vào các kiến thức đã học và bộ dụng cụ gợi ý, các em hãy đề xuất một phương án đo gia tốc rơi tự do khác. Phân tích ưu, nhược điểm của phương án do em đề xuất so với phương án gợi ý
Trả lời:
Phương án đi gia tốc rơi tự do
+ Dụng cụ: 1 máng thép thẳng có rãnh; 1 viên bi; đồng hồ bấm giây.
+ Tiến hành thí nghiệm: Đo khảng cách của máng thép thẳng, sau đó thả viên bi rơi trong máng thép, bấm đồng hồ từ lúc bắt đầu vật rơi cho đến khi vật chạm đất.
Phân tích ưu, nhược điểm giữa phương án gợi ý và phương án đề xuất
| Phương án gợi ý | Phương án đề xuất | |
| Ưu điểm | Thời gian đo chính xác, sai số ít | Dễ chuẩn bị, giá thành thấp |
| Nhược điểm | Giá thành cao | Sai số nhiều do sự phản xạ bấm đồng hồ của người dùng. |
B. Bài tập và hướng dẫn giải
Câu hỏi 3: Dựa vào số liệu, lập luận để trình bày phương án và tiến hành xử lí số liệu để xác định gia tốc rơi tự do và sai số của phép đo.
Câu hỏi 4: Nêu ra các nguyên nhân gây ra sai số trong phương án thí nghiệm lựa chọn.
Luyện tập 1: Dựa vào kết quả thí nghiệm, nhận xét về các tính chất của chuyển động rơi tự do.
Vận dụng: Hãy tiến hành thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do bằng cách sử dụng đồng hồ bấm giây hoặc các thiết bị khác như điện thoại thông minh. So sánh với kết quả được thực hiện tại phòng thí nghiệm và giá trị chính xác của gia tốc rơi tự do, nêu nhận xét và giải thích kết quả này.