13/09/2024 05:26

Sử dụng đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện để đo tốc độ chuyển động có ưu điểm, nhược điểm gì?

Bài 27 :

Quan sát, trả lời câu hỏi và thảo luận

So sánh các phương pháp đo tốc độ được trình bày ở trên, rút ra một số ưu điểm và nhược điểm của chúng.

Lời giải chi tiết:

Phương pháp đo tốc độ của:

+ Bộ đo tốc độ dùng cổng quang điện và đồng hồ đo thời gian hiện số: Đo chiều rộng của tấm chắn sáng, sau đó cho xe chuyển động, thời gian hiện lên ở đồng hồ, từ đó xác định được tốc độ của xe

+ Bộ đo tốc độ dùng xe kĩ thuật số: Khởi động xe và cho xe chạy, trong bộ đo này, trên xe có gắn bộ đo mã hóa để đo độ dịch chuyển của xe thông qua tốc độ quay của trục bánh xe trong những khoảng thời gian bằng nhau, thời gian đã định trước, từ đó ta sẽ tính được tốc độ của xe.

Ưu điểm và nhược điểm của hai bộ đo tốc độ

Ưu điểm

Nhược điểm

Dùng cổng quang điện và thời gian hiện số

Dễ sử dụng, thời gian đo chính xác

Đo quãng đường thủ công dẫn đến sai số

Dùng xe kĩ thuật số

Quãng đường và thời gian đo chính xác, ít sai số

Khó sử dụng hơn

2. Luyện tập

Kết quả đo thời gian tấm chắn sáng (rộng 10 mm) đi qua cổng quang điện được cho ở bảng 1.2

Từ số liệu ở bảng 1.2, tính thời gian trung bình và sai số tuyệt đối trung bình của phép đo

Phương pháp giải:

Biểu thức tính thời gian trung bình:

(overline t = frac{{{t_1} + {t_2} + ... + {t_n}}}{n})

Cách tính sai số tuyệt đối trung bình

(begin{array}{l}Delta {t_1} = left| {{t_2} - {t_1}} right|Delta {t_2} = left| {{t_3} - {t_2}} right|overline {Delta t} = frac{{Delta {t_1} + Delta {t_2}}}{2}end{array})

Lời giải chi tiết:

Thời gian trung bình của phép đo là:

(overline t = frac{{{t_1} + {t_2} + {t_3}}}{3} = frac{{0,101 + 0,098 + 0,102}}{3} approx 0,100(s))

Sai số tuyệt đối trung bình của phép đo là:

(begin{array}{l}Delta {t_1} = left| {{t_2} - {t_1}} right| = left| {0,098 - 0,101} right| = 0,003Delta {t_2} = left| {{t_3} - {t_2}} right| = left| {0,102 - 0,098} right| = 0,004overline {Delta t} = frac{{Delta {t_1} + Delta {t_2}}}{2} = frac{{0,003 + 0,004}}{2} approx 0,004(s)end{array})

3. Vận dụng

Bạn hãy thiết lập phương án để đo được tốc độ của xe chuyển động trên máng đỡ bằng các dụng cụ sau đây: Xe kĩ thuật số kèm bộ xử lí số liệu; giá đỡ