Vật Lý ProTHPT

Thí nghiệm vui · Vật lý 10 · Động học

Đo thời gian phản xạ bằng thước rơi

Dùng một chiếc thước kẻ và công thức rơi tự do để đo thời gian phản xạ của bạn — ai nhanh nhất lớp?

⏱️ 10 phút🏫 Trên lớp🟢 Độ khó: Dễ

🧰 Chuẩn bị

  • Thước kẻ dài 30 cm hoặc 50 cm
  • Một bạn cùng làm
  • Giấy bút ghi kết quả

🤔 Dự đoán trước khi làm

Thời gian phản xạ của em khoảng bao nhiêu: 0,02 s, 0,2 s hay 2 s?

Ghi dự đoán của em ra giấy, sau khi làm thí nghiệm hãy so sánh xem em đoán đúng không nhé!

🧪 Cách làm

  1. Bạn A cầm đầu trên của thước, thước thẳng đứng, vạch 0 ở dưới.
  2. Bạn B để ngón cái và ngón trỏ mở hờ quanh vạch 0 (không chạm thước).
  3. Bạn A thả thước bất kì lúc nào, không báo trước. Bạn B kẹp thước lại nhanh nhất có thể.
  4. Đọc quãng đường rơi \(h\) tại chỗ ngón tay kẹp. Làm 5 lần, lấy giá trị trung bình.
  5. Tính thời gian phản xạ \(t = \sqrt{\dfrac{2h}{g}}\) với \(g = 9{,}8\) m/s².

⚠️ An toàn

  • Không dùng thước kim loại có cạnh sắc.

👀 Hiện tượng

Bấm để xem hiện tượng (sau khi đã làm thí nghiệm)

Thước thường rơi được khoảng 10 – 25 cm trước khi bị kẹp lại, tương ứng thời gian phản xạ khoảng 0,14 – 0,23 s.

💡 Giải thích

Bấm để xem giải thích

Trong thời gian não nhận tín hiệu và ra lệnh cho tay, thước rơi tự do với vận tốc đầu bằng 0: \(h = \dfrac{1}{2}gt^2\). Đo \(h\) là suy ra được \(t\). Ví dụ \(h = 20\) cm thì \(t = \sqrt{2 \cdot 0{,}2 / 9{,}8} \approx 0{,}20\) s. Vì vậy khi lái xe với tốc độ 54 km/h (15 m/s), chỉ riêng thời gian phản xạ người lái đã đi thêm khoảng 3 m trước khi kịp đạp phanh.

🚀 Thử thêm

  • So sánh thời gian phản xạ khi nhìn thước và khi nhắm mắt chờ bạn hô “thả”.
  • Dán giấy lên thước, ghi sẵn thang thời gian (0,1 s; 0,15 s; 0,2 s…) để đọc thẳng kết quả.

👩‍🏫 Gợi ý cho thầy cô

Có thể tổ chức thi đua theo tổ, tổng hợp số liệu cả lớp để vẽ biểu đồ và tính sai số.

🔬 Kiểm chứng bằng mô phỏng

📚 Bài học liên quan

🧪 Thí nghiệm khác