Bộ thí nghiệm rơi tự do

Mã số: PTVL2014-Si

Nhà sản xuất: AELAB

Mục đích:

  • Đo thời gian rơi của một vật trên khoảng đường khác nhau 
  • Xác định giá trị của gia tốc rơi tự do bằng thực nghiệm
  • Bộ thí nghiệm rơi tự do được thiết kế đẹp, chắc chắn và tiện lợi
  • Thao tác nhanh gọn
  • Độ chính xác cao
  • Dễ sử dụng.
  • Thanh kim loại được khắc các vạch cách nhau 5cm, các vạch được sơn màu đỏ. 
  • Nam châm điện được tích hợp quả dọi. Thay đổi khoảng cách giữa nam châm điện và cổng quang bằng cách di chuyển nam châm điện

Bao gồm:

+ Đồng hồ đo thời gian LED (01)

+ Cổng Quang có nam châm (01)

+ Thanh kim loại có vạch chia dài 1m (01)

+ Giỏ hứng bi (01)

+ Viên bi thép (01)

+ Nam châm điện tích hợp quả dọi

+ Chân đế chữ H (01)

+ Thước kẹp (01)

(Bộ thí nghiệm rơi tự do)

 

Lắp đặt thì nghiệm như hình dưới

Bộ thí nghiệm rơi tự do

Nam châm điện cắm và cổng quang vào lần lượt các chốt "0" và "1" trên bộ đếm (hình dưới)

Bộ thí nghiệm rơi tự do: Đồng hồ đo thời gian

Điều chỉnh vị trí cổng quang ở vạch thứ 2 từ dưới lên trên thanh inox (hình dưới)

Bộ thí nghiệm rơi tự do: Đặt vị trí cổng quang

Gắn nam châm điện lên vạch cao nhất của thanh inox.

Thả quả dọi xuống (bằng núm xoay), điều chỉnh chân đế, cổng quang sao cho dây dọi cách mắt hồng ngoại khoảng 1.3cm (hình dưới). Lúc này viên bi rơi sẽ quét qua mắt quang học của cổng quang. 

Thu lại dây dọi bằng núm xoay.

Bộ thí nghiệm rơi tự do: Điều chỉnh dây dọi

Bật bộ đếm thời gian lên, chuyển sang Mode 3

Bộ thí nghiệm rơi tự do: Đồng hồ đo thời gian chuyển sang mode 3

Gắn viên bi thép lên mam châm điện.

Bộ thí nghiệm rơi tự do: Gắn viên bi sắt lên nam châm điện

Bấm nút Start/Stop để viên bi rơi xuống. Ấn Start/Stop lần nữa để đọc kết quả. 

Một vị trí ta thực hiện 3 lần rồi lấy giá trị trung bình.

Lập bảng số liệu như sau: 

Lưu ý: Dùng thước kẹp để đo khoảng cách từ mép dưới của viên bi thép đến 

Bộ thí nghiệm rơi tự do: Đo khoảng cách mép dưới của viên bi

Bộ thí nghiệm rơi tự do

Vẽ đồ thị độ cao phụ thuộc vào thời gian và độ cao phụ thuộc vào bình phương thời gian.

 

Bộ thí nghiệm rơi tự doBộ thí nghiệm rơi tự do

Nhìn vào đồ thị 1 ta dễ nhận thấy đồ thị là một parabol.

Để khẳng định cho việc đó ta xét thêm đồ thị 2: là một dường thẳng có hệ số góc 470,11 (cm/s2). 

Ta sử dụng công thức rơi tự do sau:

 

Do đó, gia tốc rơi tự do đo được theo thực nghiệm là: g = 2 x 470,11 = 940.22 (cm/s2) = 9.40m/s2.

Theo lý thuyết: g = 9.81m/s2

Sai số: 4.18%