Thí nghiệm đo vận tốc tức thời

MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG NHANH DẦN ĐỀU

Khảo sát vật lý trên mặt phẳng nghiêng

⚙️ THIẾT LẬP THÍ NGHIỆM

Góc nghiêng (θ): 15°

Đường kính quả cầu: 25px

Vị trí cổng 1: 25%

Vị trí cổng 2: 75%

🎮 ĐIỀU KHIỂN THÍ NGHIỆM

Gia tốc:

0.00 px/s²

Chiều dài dốc:

600 px

Khoảng cách cổng:

0 px

Số lần đã đo:

0/5

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

VẬN TỐC TỨC THỜI TẠI CỔNG 1

Lần đo	Δt (s)	Vận tốc (px/s)	Sai số Δd (px)
Chưa có dữ liệu

VẬN TỐC TRUNG BÌNH GIỮA HAI CỔNG

Lần đo	Δt (s)	Vận tốc (px/s)	Sai số Δs (px)
Chưa có dữ liệu

KẾT QUẢ CUỐI CÙNG

Vận tốc tức thời trung bình

0.00 ± 0.00 px/s

Vận tốc trung bình trung bình

0.00 ± 0.00 px/s

PHƯƠNG PHÁP VÀ GIẢI THÍCH

Thí nghiệm này mô phỏng chuyển động nhanh dần đều của quả cầu trên mặt phẳng nghiêng:

• Quả cầu bắt đầu chuyển động từ đỉnh dốc với vận tốc ban đầu bằng 0
• Hai cổng quang học được đặt ở các vị trí dọc theo dốc để đo thời gian
• Vận tốc tức thời tại cổng 1 được tính bằng công thức:
  v_{tức thời} = d / Δt₁
  Trong đó d là đường kính quả cầu, Δt₁ là thời gian quả cầu đi qua cổng 1
• Vận tốc trung bình giữa hai cổng được tính bằng công thức:
  v_{trung bình} = s / Δt₂
  Trong đó s là khoảng cách giữa hai cổng, Δt₂ là thời gian quả cầu đi từ cổng 1 đến cổng 2

Đo gia tốc rơi tự do

MÔ PHỎNG RƠI TỰ DO - PHIÊN BẢN CHÍNH XÁC

Khảo sát chuyển động rơi tự do - Kéo thả quả cầu để thiết lập độ cao

open_with Kéo quả cầu để thiết lập độ cao

tune THIẾT LẬP THÍ NGHIỆM

air Lực cản không khí: 0.0

warning Để kết quả chính xác, đặt lực cản = 0 và độ cao > 20m

speed Gia tốc trọng trường:

9.81 m/s²

height Chiều cao hiện tại:

0.00 m

schedule Thời gian rơi:

0.00 s

speed Vận tốc hiện tại:

0.00 m/s

trending_down Quãng đường rơi:

0.00 m

Chế độ đo: Chưa kích hoạt 0

verified ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC

0%

Kết quả chưa được đánh giá. Vui lòng hoàn thành thí nghiệm.

assignment KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

height Bảng 1: Đo chiều cao

Lần đo	1	2	3	4	5	Giá trị TB	Sai số
Chiều cao (m)	-	-	-	-	-	-	-

timer Bảng 2: Đo thời gian rơi

Lần đo	1	2	3	4	5	Giá trị TB	Sai số
Thời gian (s)	-	-	-	-	-	-	-

Gia tốc rơi tự do tính được:

0.00 ± 0.00 m/s²

Giá trị lý thuyết: 9.81 m/s²

(Theo công thức g = 2h/t²)

analytics PHÂN TÍCH SAI SỐ

Kết quả đo của bạn: 0.00 ± 0.00 m/s²

Độ lệch so với giá trị lý thuyết: 0.00 m/s²

Nguyên nhân sai số:

• Chiều cao thả vật thấp (0.00m)
• Lực cản không khí: 0.0
• Sai số đo chiều cao: ±0.05m
• Sai số đo thời gian: ±0.02s

lightbulb_outline Giải pháp cải thiện độ chính xác: Tăng độ cao thả vật (>20m), đặt lực cản = 0, thực hiện nhiều lần đo

SO SÁNH KẾT QUẢ ĐO

Thông số	Kết quả của bạn	Giá trị lý thuyết	Độ lệch
Gia tốc rơi tự do (m/s²)	10.3704	9.81	0.5604
Sai số (m/s²)	0.0358	-	-

lightbulb BIỆN PHÁP CẢI THIỆN ĐỘ CHÍNH XÁC

height Tăng độ cao

Sử dụng độ cao ≥50m để giảm ảnh hưởng của sai số thời gian

timer Thiết bị đo chính xác

Sử dụng đồng hồ điện tử độ phân giải 0.001s thay vì đồng hồ cơ

repeat Tăng số lần đo

Thực hiện ≥10 lần đo để giảm sai số ngẫu nhiên

air Kiểm soát môi trường

Thực hiện trong môi trường chân không hoặc lực cản bằng 0

help HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

1. Thiết lập độ cao: Kéo quả cầu bằng chuột để đặt ở độ cao mong muốn (tối thiểu 20m)

2. Đo chiều cao: Nhấn nút "Đo chiều cao" 5 lần để ghi 5 giá trị đo (mỗi lần có sai số ngẫu nhiên ±0.05m)

3. Đo thời gian: Nhấn nút "Đo thời gian" 5 lần. Mỗi lần nhấn, quả cầu sẽ rơi và ghi lại thời gian với sai số ngẫu nhiên ±0.02s

4. Kết quả: Hệ thống tự động tính giá trị trung bình, sai số và gia tốc rơi tự do

5. Để kết quả chính xác: Đặt lực cản không khí về 0, chọn độ cao lớn hơn 20m

Công thức vật lý: h = ½ × g × t²

info Lưu ý quan trọng: Kết quả sẽ chính xác khi lực cản không khí = 0. Khi có lực cản, gia tốc đo được sẽ nhỏ hơn giá trị thực do ảnh hưởng của lực cản không khí.

science PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐO

Kết quả đo của bạn (10.3704 ± 0.0358 m/s²) cho thấy:

1. Độ chính xác cao: Sai số tương đối chỉ 0.35%

2. Độ lệch đáng kể: Chênh lệch 5.7% so với giá trị lý thuyết (9.81 m/s²)

3. Nguyên nhân chính: Sai số hệ thống từ thiết bị đo và ảnh hưởng môi trường

Công thức sai số: Δg/g = Δh/h + 2(Δt/t)

Ví dụ với h = 20m, t ≈ 2.0s:

Δg/g = (0.05/20) + 2*(0.02/2.0) = 0.0025 + 0.02 = 0.0225 (2.25%)

→ Sai số tuyệt đối: Δg = 0.0225 × 9.81 ≈ 0.22 m/s²

precision_manufacturing KỸ THUẬT ĐO CHÍNH XÁC

Để đạt kết quả chính xác hơn:

1. Sử dụng cảm biến quang học thay vì đồng hồ bấm giờ

2. Thực hiện trong môi trường chân không để loại bỏ lực cản không khí

3. Sử dụng thiết bị đo laser để xác định chính xác độ cao

4. Lặp lại thí nghiệm ≥10 lần để giảm sai số ngẫu nhiên

info Thông báo