Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kì của con lắc đơn. Thực hiện được thí nghiệm xác định chu kì dao động của con lắc đơn. Tính được gia tốc trọng trường từ kết quả thí nghiệm. Củng cố kiến thức về dao động cơ, kĩ năng sử dụng thước đo độ dài và đồng hồ đo thời gian. | BÁO CÁO THỰC HÀNH: 1. MỤC ĐÍCH: Hiểu được phương án thí nghiệm để xác định chu kì của con lắc đơn. Thực hiện được thí nghiệm xác định chu kì dao động của con lắc đơn. Tính được gia tốc trọng trường từ kết quả thí nghiệm. Củng cố kiến thức về dao động cơ, kĩ năng sử dụng thước đo độ dài và đồng hồ đo thời gian. 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT Khái niệm về con lắc đơn, dao động nhỏ. Các công thức về dao động của con lắc đơn: S = s0cos t; = Chú ý đến tác dụng của gia tốc trọng trường đối với dao động của con lắc đơn. 3. PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM: a) Dụng cụ thí nghiệm: Một giá đỡ cao 1m để treo con lắc, có tấm chỉ thị nằm ngang với các vạch chia đối xứng. Một cuộn chỉ. Một đồng hồ bấm giây. Một thước đo độ dài có độ chia tới mm. 3 quả nặng 15g, 20g và 25g. b) Tiến trình thí nghiệm: Bước 1: Tạo một con lắc đơn với độ dài dây treo 70cm và quả nặng 20g, treo lên giá đỡ sao cho dây treo gần sát với tấm chỉ thị. Bước 2: Cho con lắc dao động với góc lệch ban đầu 50 và điều chỉnh sao cho mặt phẳng dao động của con lắc song song với tấm chỉ thị. Sau đó, đo thời gian t để con lắc thực hiện 20 chu kỳ. Lưu ý chọn thời điểm t0 sao cho dễ quan sát. Thay đổi góc lệch ban đầu để có các giá trị t khác nhau. Bước 3: Giữ nguyên dây treo 70 cm, góc lệch 50, thay vật nặng bằng 2 vật nặng có khối lượng lần lượt là 15g và 25g. Sau đó, đo thời gian t để con lắc thực hiện 20 chu kỳ. Bước 4: Giữ nguyên vật nặng 20g và góc lệch 50, thay đổi chiều dài dây treo thành 75cm và 80 cm. Sau đó, đo thời gian t để con lắc thực hiện 20 chu kỳ. Bước 5: Từ các giá trị t, nhận xét và tìm cách tính chu kì T của con lắc và tính gia tốc trọng trường tại nơi đang làm thí nghiệm. 4. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Phần 1: Làm lần lượt 3 bước 2, 3, 4. a) Giữ nguyên chiều dài dây treo và khối lượng vật nặng. Thay đổi góc lệch có 3 giá trị khác nhau. Hằng số: l = 0,700 (m) m = 0,020 (kg) t (s) T = (s) g = (m/s2) 5,000 33,710 1,686 9,721 8,000 33,500 1,675 9,849 10,000 34,050 1,7025 9,534 b) Giữ nguyên chiều dài dây treo và góc lệch, thay đổi để có 3 giá trị m. Hằng số : l = 0,700 (m) m (kg) t (s) T = (s) g = (m/s2) 0,020 33,700 1,685 9,733 0,015 33,580 1,679 9,803 0,025 33,920 1,696 9,607 c) Giữ nguyên quả nặng và góc lệch, thay đổi l để có 3 giá trị. Hằng số : m = 0,020 (kg) l (m) t (s) T = (s) g = (m/s2) 0,700 33,660 1,683 9,756 0,750 34,910 1,746 9,713 0,800 36,040 1,802 9,726 Phần 2: Tổng hợp kết quả 3 bước: 5. NHẬN XÉT ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHÉP ĐO. Ưu điểm: Dễ thực hiện. Nhược điểm: Bị phụ thuộc lớn vào môi trường, dụng cụ đo và người đo. Câu hỏi cuối bài: Có thể làm thí nghiệm về con lắc đơn với góc lệch tương tự như hình được không? Tại sao? Trả lời: Không thể làm thí nghiệm với con lắc đơn như hình vì con lắc đơn này có góc lệch 350 nên có thể không xảy ra hiện tượng dao động điều hòa. Bài thực hành này chỉ thực hiện với các con lắc có góc lệch bé hơn 100.
