Thí nghiệm vui · Vật lý 10 · Động học
Đo tốc độ chạy và vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian
Đánh dấu đường chạy 30 m, nhiều bạn cùng bấm giờ để vẽ đồ thị chuyển động của chính mình: lúc đầu nhanh dần, sau đó gần như đều.
🧰 Chuẩn bị
- Thước dây hoặc sân có kẻ vạch
- 6 – 7 bạn cầm đồng hồ bấm giây (điện thoại)
- Phấn hoặc cọc đánh dấu
- Giấy kẻ ô
🤔 Dự đoán trước khi làm
Đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của em khi chạy 30 m sẽ là đường thẳng hay đường cong? Vì sao?
Ghi dự đoán của em ra giấy, sau khi làm thí nghiệm hãy so sánh xem em đoán đúng không nhé!
🧪 Cách làm
- Đánh dấu các mốc 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 m trên đường chạy. Mỗi mốc có một bạn cầm đồng hồ.
- Người chạy đứng ở vạch 0. Khi hô “chạy”, tất cả cùng bấm giờ; mỗi bạn bấm dừng khi người chạy vượt qua mốc của mình.
- Ghi bảng: độ dịch chuyển \(d\) – thời gian \(t\). Vẽ đồ thị \(d\) theo \(t\).
- Tính tốc độ trung bình trên từng đoạn 5 m: \(v = \dfrac{\Delta d}{\Delta t}\).
⚠️ An toàn
- Chạy trên sân bằng phẳng, khởi động kĩ trước khi chạy.
👀 Hiện tượng
Bấm để xem hiện tượng (sau khi đã làm thí nghiệm)
Đoạn đầu đồ thị cong (tốc độ tăng dần – chuyển động nhanh dần), sau khoảng 10 – 15 m đồ thị gần như thẳng (chạy gần đều, khoảng 5 – 7 m/s).
Em quan sát thấy:
💡 Giải thích
Bấm để xem giải thích
Độ dốc của đồ thị độ dịch chuyển – thời gian chính là vận tốc: \(v = \dfrac{\Delta d}{\Delta t}\). Đồ thị thẳng ứng với chuyển động thẳng đều; đồ thị cong lên ứng với chuyển động nhanh dần. Lúc xuất phát, cơ thể cần thời gian tăng tốc nên tốc độ tăng dần, sau đó gần như không đổi.
Em hãy giải thích hiện tượng bằng kiến thức đã học:
🚀 Thử thêm
- Từ bảng số liệu, ước tính gia tốc trung bình trong 5 m đầu tiên.
- So sánh đồ thị của bạn chạy nhanh nhất và chậm nhất lớp.
👩🏫 Gợi ý cho thầy cô
Sai số bấm giờ (khoảng 0,2 s) khá lớn với đoạn 5 m — gợi ý cho học sinh thảo luận cách giảm sai số (đoạn dài hơn, bấm nhiều lần).