Investigation of the motion of a system using an accelerometer sensor | Tài liệu môn thí nghiệm vật lý 1 Trường Đại học sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh

Mục đích: Thí nghiệm này cho phép ghi lại thông tin chi tiết về chuyển động của hệ hai vật, cụ thể trong va chạm đàn hồi, nhờ cảm biến gia tốc. Từ đây có thể nghiệm lại định luật bảo toàn động lượng và nguyên lý của chuyển động khối tâm. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

20 10 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Thí nghiệm vật lý 1 (PHYS111202)

Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Thông tin:

5 trang 2 tháng trước

Tác giả:

Profile Lê Kim Dung
PHYSIC LABORATORY 1
GROUP 8
EXERCISE : INVESTIGATION OF THE MOTION OF A 9B
SYSTEM USING AN ACCELEROMETER SENSOR o sát (khả
chuyển động của hệ vật bằng cảm biến gia tốc)
Mục đích: Thí nghiệ ủm này cho phép ghi lại thông tin chi tiết về chuy ng cển độ a
hệ hai v t, c ậ ụ thể trong va chạm đàn hồi, nh c m bi n gia t c. T ờ ả ế ố ừ đây, có thể nghiệm
lại đị ảo toàn động lượnh luật b ng và nguyên lý v chuy ng c a kh i tâm. ề ển độ ủ ố
Purpose: This experiment allows for the detailed recording of the motion of a
system of two objects, specifically in the case of elastic collision, using an
accelerometer sensor. From this, one can verify the conservation of momentum law
and the principle of motion of the center of mass
Conclusion: By examining the motion overtime, it is possible to observe the change
of motion in different period. When m = m , object 1 collide with object 2 with
1 2
uniformly fast motion, m velocity decrease and m velocity increase. When m
1 2 1
>
m
2
, v increase then decrease after collision, v at first it increase steadly and then
1 2
increase after collision with m . When m , v increase then decrease after
1 1
<
m
2 1
contact with with object 2, v velocity increase after collision with m
2 1.
The center of mass moves in a straight line. If there are no external force acting on
it. The speed of center of mass is equivalent to the average speed of whole body.
Đối tượng khảo sát: Hai xe trượt đặt trên thanh ray trượt
Hiện tượng quan sát: Hai xe trượt va ch m v i nhau ạ ớ
CÂU H I KI M TRA Ỏ Ể
1. Trong thí nghiệm này, đại lượng nào c nh thông qua th c nghi ần xác đị ự ệm?
+ Gia t c a (m/s ) ố
2
+ T ọa độ x
+ V n tậ ốc 𝜈 (m/s)
2. V n t c và tậ ố ọa độ tính bằng cách nào?
*Tọa độ: n t*Vậ ốc: Đạo hàm tọa độ theo t
+ x
1
: t v t 1 v n t c v t 1 ọa độ ậ + v
1
: ậ ố ậ
+ x
2
: t vọa độ ật 2 v n t c v + v
2
: ậ ố ật 2
3. Gia t c là gì? Gia tố ốc dương và gia tốc âm có ý nghĩa gì?
*Gia t c là gì: ố
Gia t c là m ng ho ng m i c a vố ột đại lượng vô hướ ặc vector, đo lườ ức độ thay đổ ủ ận
tốc trong đơn vị thời gian. Gia t c có th ố ể được định nghĩa là tốc độ thay đổi của vận
tốc hoặc là độ lớn của vector gia tốc.
Cụ , gia t c tính b ng công th thể ốc đượ ằ ức:
a = Δv / Δt
Trong đó, a là gia tốc, Δv là sự y đổ ốc và Δt là sự thay đổ tha i của vận t i của thời
gian. Gia tốc được đo bằng đơn vị SI là mét trên giây bình phương (m/s
2
).
*Gia tốc dương:
Gia t n t c c a m t v i gian. Khi ốc dương có ý nghĩa là vậ ố ủ ộ ật đang tăng lên theo thờ
một v t có gia t n t c cậ ốc dương, vậ ố ủa nó đang tăng lên theo thời gian mô tả chuyển
độ ủ ậng c a v t.
*Gia t c âm: ố
Gia t n t c c a m t v m theo th i gian. Khi m t vốc âm có ý nghĩa là vậ ố ủ ộ ật đang giả ờ ộ ật
có gia t c âm, v n t c c m d n theo th i gian mô t chuy ng cố ậ ố ủa nó đang giả ầ ờ ả ển độ ủa
vật.
4. Phác h ọa đồ thị v – t của nh ng chuyữ ển độ ẳng cơ bảng th n
5. Phác h ọa độ thị x – t của nh ng lo i chuyữ ạ ển động cơ bản
6. D gia t c, miêu tựa theo đồ thị ố ả tính chất chuyển động của m i v t trên ỗ ậ
từng giai đoạn. Đố ới đồi chiếu v thị v n tậ ốc và đồ ọa độ thị t
(méo biết)
7. Định nghĩa khối tâm. Tính chất chuyển động của khối tâm
*Khối tâm là gì:
Khố ọ ậ ối tâm (còn gọi là tr ng tâm) là m m trên một điể ột v t thể, nơi mà toàn bộ kh i
lượng c a vủ ật th có th c tể ể đượ ập trung. Nó là điểm trong đó tổng c a t t c các lủ ấ ả ực
hấp d n trên v t th ẫ ậ ể đều tác động lên nó như một l c h p d n duy nh t, gây ra chuyự ấ ẫ ấ ển
Chuyển động thẳng
nhanh d n u ầ đề
Chuyển động thẳng
chậm d u ần đề
đứng yên
Chuy ng có gia tển độ ốc
thay đổi
Chuyển độ ẳng đềng th u
Chuyển động có vận tốc
thay đổi
Đứng yên
Chuyển động nhanh dần
đều
độ ủng c a v t thậ ể. Điểm này thường nằm ở trung tâm đối x ng c a vứ ủ ật thể, nhưng có
thể ằ không n m ở đó trong trường hợp vật thể không đố ật đội xứng hoặc có m khối
lượng không đồng nhất.
*Tính ch t chuyấ ển động của khối tâm:
➢ Khối lượ m là điểng của toàn bộ vật thể được tập trung tại khối tâm: Khối tâ m
trên v t thậ ể, nơi mà toàn bộ khối lượng c a v t th có th ủ ậ ể ể được tập trung. Do đó,
khối lượng c a v t thủ ậ ể được tính là khối lượng của khối tâm.
➢ Khố ể ẳi tâm di chuy n theo m ng thột đườ ng: Khối tâm sẽ di chuyển theo một
đường thẳ ểng trên qu o c a vỹ đạ ủ ật th , n u không có l c ngoế ự ại tác nào tác động
vào. Điều này được gọi là Định luật b o toàn chuy ng c a kh i tâm. ả ển độ ủ ố
➢ Tốc độ c a khủ ối tâm tương đương với tốc độ trung bình c a toàn b v t th : Tủ ộ ậ ể ốc
độ ố của kh i tâm s ẽ tương đương vớ ốc đội t trung bình c a toàn b vủ ộ ật th . ể
➢ Khối tâm là điểm quan trọng để tính toán các lực tác động vào v t th : Kh i tâm ậ ể ố
là điểm trên v t thậ ể, nơi mà toàn bộ khối lượng c a v t th có th ủ ậ ể ể được t p trung. ậ
Do đó, việ ực tác độ ện hơn nếc tính toán các l ng vào vật thể sẽ thuận ti u ta sử
dụng khối tâm để tính toán.
➢ Khối tâm là điể ối tâm là điể ể, nơi mà m trọng tâm của vật thể: Kh m trên vật th
toàn b ộ khối lượng c a v t th có th ủ ậ ể ể được tập trung. Nó đượ ọi là điểc g m trọng
tâm vì nó là nơi trọng lực của v t th ng lên. ậ ể tác độ
| 1/5
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

PHYSIC LABORATORY 1 GROUP 8
EXERCISE 9B: INVESTIGATION OF THE MOTION OF A
SYSTEM USING AN ACCELEROMETER SENSOR (khảo sát
chuyển động của hệ vật bằng cảm biến gia tốc)
Mục đích: Thí nghiệm này cho phép ghi lại thông tin chi tiết về chuyển động của
hệ hai vật, cụ thể trong va chạm đàn hồi, nhờ cảm biến gia tốc. Từ đây, có thể nghiệm
lại định luật bảo toàn động lượng và nguyên lý về chuyển động của khối tâm.
Purpose: This experiment allows for the detailed recording of the motion of a
system of two objects, specifically in the case of elastic collision, using an
accelerometer sensor. From this, one can verify the conservation of momentum law
and the principle of motion of the center of mass
Conclusion: By examining the motion overtime, it is possible to observe the change
of motion in different period. When m1 = m2, object 1 collide with object 2 with
uniformly fast motion, m1 velocity decrease and m2 velocity increase. When m1 >
m2, v1 increase then decrease after collision, v2 at first it increase steadly and then
increase after collision with m1. When m1 < m2, v1 increase then decrease after
contact with with object 2, v2 velocity increase after collision with m1.
The center of mass moves in a straight line. If there are no external force acting on
it. The speed of center of mass is equivalent to the average speed of whole body.
Đối tượng khảo sát: Hai xe trượt đặt trên thanh ray trượt
Hiện tượng quan sát: Hai xe trượt va chạm với nhau
CÂU HỎI KIỂM TRA
1. Trong thí nghiệm này, đại lượng nào cần xác định thông qua thực nghiệm ? + Gia tốc a (m/s2) + Tọa độ x + Vận tốc 𝜈 (m/s)
2. Vận tốc và tọa độ tính bằng cách nào?
*Tọa độ:
*Vận tốc: Đạo hàm tọa độ theo t
+ x1: tọa độ vật 1
+ v1: vận tốc vật 1
+ x2: tọa độ vật 2
+ v2: vận tốc vật 2
3. Gia tốc là gì? Gia tốc dương và gia tốc âm có ý nghĩa gì?
*Gia tốc là gì:
Gia tốc là một đại lượng vô hướng hoặc vector, đo lường mức độ thay đổi của vận
tốc trong đơn vị thời gian. Gia tốc có thể được định nghĩa là tốc độ thay đổi của vận
tốc hoặc là độ lớn của vector gia tốc.
Cụ thể, gia tốc được tính bằng công thức : a = Δv / Δt
Trong đó, a là gia tốc, Δv là sự thay đổi của vận tốc và Δt là sự thay đổi của thời
gian. Gia tốc được đo bằng đơn vị SI là mét trên giây bình phương (m/s2).
*Gia tốc dương:
Gia tốc dương có ý nghĩa là vận tốc của một vật đang tăng lên theo thời gian. Khi
một vật có gia tốc dương, vận tốc của nó đang tăng lên theo thời gian mô tả chuyển động của vật.
*Gia tốc âm:
Gia tốc âm có ý nghĩa là vận tốc của một vật đang giảm theo thời gian. Khi một vật
có gia tốc âm, vận tốc của nó đang giảm dần theo thời gian mô tả chuyển động của vật.
4. Phác họa đồ thị v – t của những chuyển động thẳng cơ bản ển độ ố
Chuyển động thẳng
Chuyển động thẳng
đứng yên Chuy ng có gia t c thay đổ
chậm dần đều
nhanh dần đều i
5. Phác họa độ thị x – t của những loại chuyển động cơ bản
Chuyển động thẳng đều
Chuyển động có vận tốc Đứng yên
Chuyển động nhanh dần thay đổi đều
6. Dựa theo đồ thị gia tốc, miêu tả tính chất chuyển động của mỗi vật trên
từng giai đoạn. Đối chiếu với đồ thị vận tốc và đồ thị tọa độ (méo biết)
7. Định nghĩa khối tâm. Tính chất chuyển động của khối tâm
*Khối tâm là gì:
Khối tâm (còn gọi là trọng tâm) là một điểm trên một vật thể, nơi mà toàn bộ k ố h i
lượng của vật thể có thể được tập trung. Nó là điểm trong đó tổng của tất cả các lực
hấp dẫn trên vật thể đều tác động lên nó như một lực hấp dẫn duy nhất, gây ra chuyển
động của vật thể. Điểm này thường nằm ở trung tâm đối xứng của vật thể, nhưng có
thể không nằm ở đó trong trường hợp vật thể không đối xứng hoặc có mật độ khối
lượng không đồng nhất.
*Tính chất chuyển động của khối tâm:
➢ Khối lượng của toàn bộ vật thể được tập trung tại khối tâm: Khối tâm là điểm
trên vật thể, nơi mà toàn bộ khối lượng của vật thể có thể được tập trung. Do đó,
khối lượng của vật thể được tính là khối lượng của khối tâm.
➢ Khối tâm di chuyển theo một đường thẳng: Khối tâm sẽ di chuyển theo một
đường thẳng trên quỹ đạo của vật thể, nếu không có lực ngoại tác nào tác động
vào. Điều này được gọi là Định luật bảo toàn chuyển động của khối tâm.
➢ Tốc độ của khối tâm tương đương với tốc độ trung bình của toàn bộ vật thể: Tốc
độ của khối tâm sẽ tương đương với tốc độ trung bình của toàn bộ vật thể.
➢ Khối tâm là điểm quan trọng để tính toán các lực tác động vào vật thể: Khối tâm
là điểm trên vật thể, nơi mà toàn bộ khối lượng của vật thể có thể được tập trung.
Do đó, việc tính toán các lực tác động vào vật thể sẽ thuận tiện hơn nếu ta sử
dụng khối tâm để tính toán.
➢ Khối tâm là điểm trọng tâm của vật thể: Khối tâm là điểm trên vật thể, nơi mà
toàn bộ khối lượng của vật thể có thể được tập trung. Nó được gọi là điểm trọng
tâm vì nó là nơi trọng lực của vật thể tác động lên.