Bài tập Gia tốc – Chuyển động thẳng biến đổi đều có đáp án

Để xác định vận tốc tức thời ta sẽ thực hiện các bước sau:

- Xác định được đường kính d của viên bi.

- Kết nối đồng hồ đo hiện số với cổng quang điện A, chỉnh chế độ đồng hồ về chế độ đo thời gian vật qua một cổng quang.

- Khi viên bi bắt đầu đi vào cổng quang điện A thì đồng hồ chạy số, sau khi vật đi qua cổng quang A thì đồng hồ đó dừng lại.

- Xác định được thời gian viên bi chuyển động qua cổng quang điện A.

- Sử dụng công thức $v=\frac{d}{t}$ ta sẽ xác định được tốc độ tức thời của viên bi tại cổng quang điện A.

(Có thể làm tương tự với cổng quang điện B để xác định vận tốc tức thời của viên bi qua cổng quang điện B).

- Chọn gốc tọa độ tại ngay vị trí viên bi bắt đầu chuyển động (nam châm lúc đầu được gắn với nam châm điện ngay sát chùm tia hồng ngoại của cổng quang điện A).

- Chọn gốc thời gian tại ngay thời điểm viên biên bắt đầu chuyển động.

- Giá trị trung bình thời gian của viên bi chuyển động từ A đến B là:

+ AB = 10 cm: ${\overline{t}}_{AB}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}292\ s$

+ AB = 20 cm: ${\overline{t}}_{AB}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}423\ s$

+ AB = 30 cm: ${\overline{t}}_{AB}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}525\ s$

+ AB = 40 cm: ${\overline{t}}_{AB}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}609\ s$

+ AB = 50 cm: ${\overline{t}}_{AB}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}684\ s$

- Sai số tuyệt đối trung bình của phép đo thời gian viên bi chuyển động từ A đến B:

+ AB = 10 cm: ${\overline{Δt}}_{AB}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx {3{,}33.10}^{-4}\ s$

+ AB = 20 cm: ${\overline{Δt}}_{AB}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx {3{,}33.10}^{-4}\ s$

+ AB = 30 cm: ${\overline{Δt}}_{AB}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx 0\ s$

+ AB = 40 cm: ${\overline{Δt}}_{AB}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx {3{,}33.10}^{-4}\ s$

+ AB = 50 cm: ${\overline{Δt}}_{AB}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx 0\ s$

- Giá trị trung bình thời gian của viên bi chắn cổng quang điện B là:

+ AB = 10 cm: ${\overline{t}}_{B}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}031\ s$

+ AB = 20 cm: ${\overline{t}}_{B}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}423\ s$

+ AB = 30 cm: ${\overline{t}}_{B}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}018\ s$

+ AB = 40 cm: ${\overline{t}}_{B}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}016\ s$

+ AB = 50 cm: ${\overline{t}}_{B}=\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}\approx 0{,}014\ s$

- Sai số tuyệt đối trung bình của phép đo thời gian viên bi chắn cổng quang điện B:

+ AB = 10 cm: ${\overline{Δt}}_{B}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx 0\ s$

+ AB = 20 cm: ${\overline{Δt}}_{B}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx {3{,}33.10}^{-4}\ s$

+ AB = 30 cm: ${\overline{Δt}}_{B}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx 0\ s$

+ AB = 40 cm: ${\overline{Δt}}_{B}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx {3{,}33.10}^{-4}\ s$

+ AB = 50 cm: ${\overline{Δt}}_{B}=\frac{Δ{t}_{1}+Δ{t}_{2}+Δ{t}_{3}}{3}\approx {3{,}33.10}^{-4}\ s$

- Tốc độ tức thời tại thời điểm B:

+ AB = 10 cm: ${\overline{v}}_{B}=\frac{d}{{\overline{t}}_{B}}=\frac{2{,}05}{0{,}031}=66{,}13\ cm/s$

+ AB = 20 cm: ${\overline{v}}_{B}=\frac{d}{{\overline{t}}_{B}}=\frac{2{,}05}{0{,}022}=93{,}18\ cm/s$

+ AB = 30 cm: ${\overline{v}}_{B}=\frac{d}{{\overline{t}}_{B}}=\frac{2{,}05}{0{,}018}=113{,}89\ cm/s$

+ AB = 40 cm: ${\overline{v}}_{B}=\frac{d}{{\overline{t}}_{B}}=\frac{2{,}05}{0{,}016}=128{,}13\ cm/s$

+ AB = 50 cm: ${\overline{v}}_{B}=\frac{d}{{\overline{t}}_{B}}=\frac{2{,}05}{0{,}014}=146{,}43\ cm/s$

Vẽ đồ thị vận tốc tức thời tại B theo thời gian t$_{B}$

$_{$}

Ví dụ: khi tên lửa bắt đầu được phóng đi, vận tốc thay đổi cả về độ lớn và hướng sau khi được phóng vào quỹ đạo.

Tên lửa bắt đầu được phóng đi

Ví dụ: Chuyển động của vận động viên điền kinh.