Giải bài tập Vật Lý 10 Chân trời sáng tạo Bài 8: Thực hành đo gia tốc rơi tự do

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?

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.

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.

Dụng cụ gợi ý:

- Giá đỡ (thanh nhôm) có gắn dây dọi 

- Cổng quang điện 

- Đồng hồ đo thời gian hiện số 

- Nam châm điện 

- Công tắc điện 

- Vật nặng

- Êke vuông ba chiều dùng để xác định vị trí đầu của vật rơi.

- Thước đo có độ chính xác đến mm.

Dựa vào bảng 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.

Nêu ra các nguyên nhân gây ra sai số trong phương án thí nghiệm lựa chọn.

Dựa vào kết quả thí nghiệm, nhận xét về các tính chất của chuyển động rơi tự do.

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.