Hoạt động trang 64 SGK Vật Lý 10 Kết nối tri thức - KNTT

Thí nghiệm được thiết lập như Hình 15.2

(1) Tấm chắn sáng

(2) Máng trượt đệm khí

(3) Cổng quang điện 1

(4) Cổng quang điện 2

(5) Ròng rọc

(6) Các quả nặng

(7) Đồng hồ đo thời gian hiện số

(8) Cân điện tử

(9) Bơm khí

Hình 15.2. Thí nghiệm minh hoạ định luật II Newton

Tiến hành:

- Bước 1: Lực kéo F có độ lớn tăng dân 1N, 2N và 3N (bằng cách móc thêm các quả nặng vào đầu dây vắt qua ròng rọc).

- Bước 2: Ghi vào Bảng 15.1 độ lớn lực kéo F và tổng khối lượng của hệ (gồm xe trượt và các quả nặng đặt vào xe), ứng với mỗi lần thí nghiệm.

- Bước 3: Đo thời gian chuyển động của xe; đồng hồ bắt đầu đếm từ lúc tấm chắn sáng đi qua cổng quang điện 1 và kết thúc đến khi tấm chắn vượt qua cổng quang điện 2.

- Bước 4: Gia tốc 4 được tính từ công thức: \(s = {v_o}.t + \frac{1}{2}.a.{t^2}\) (đặt xe trượt có gắn tấm chắn súng sao cho tấm chắn này sát với cổng quang điện 1 để Vo = 0; s = 0,5 m là khoảng cách giữa hai cổng quang điện trong thí nghiệm). Đo thời gian tứng với mỗi lần thử nghiệm, ta tỉnh được: \(a = \frac{{2.a}}{{{t^2}}} = \frac{{2.0,5}}{{{t^2}}} = \frac{1}{{{t^2}}}\) (m/s2). Ghi giá trị của gia tốc a vào Bảng 15.1.

Kết quả thí nghiệm ghi trong Bảng 15.1.

Bảng 15.1. Bảng ghi kết quả thí nghiệm

Thảo luận:

a) Dựa vào số liệu trong Bảng 15.1, hãy vẽ đồ thị chỉ sự phụ thuộc của gia tốc a:

- Vào F (ứng với m + M = 0,5 kg), (Hình 15.3a). Đồ thị có phải là đường thẳng không? Tại sao?

- Vào \(\frac{1}{{m + M}}\) (ứng với F 1 N). (Hình 15.3b). Đồ thị có phải là đường thẳng không? Tại sao?

m + M = 0,5 kg                                       F = 1N     \(\frac{1}{{m + M}}\)    (1/kg)

Hình 15.3

b) Nếu kết luận về sự phụ thuộc của gia tộc vào độ lớn của lực tác dụng và khối lượng của vật.