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?
🧰 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
- Bạn A cầm đầu trên của thước, thước thẳng đứng, vạch 0 ở dưới.
- Bạn B để ngón cái và ngón trỏ mở hờ quanh vạch 0 (không chạm thước).
- Bạn A thả thước bất kì lúc nào, không báo trước. Bạn B kẹp thước lại nhanh nhất có thể.
- Đọc quãng đường rơi \(h\) tại chỗ ngón tay kẹp. Làm 5 lần, lấy giá trị trung bình.
- 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.
Em quan sát thấy:
💡 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.
Em hãy giải thích hiện tượng bằng kiến thức đã học:
🚀 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.