2.28 Hình 2.5 mô tả một đoạn ống đường kính tiết diện D, chứa đầy nước và một viên bi sắt đường...

Câu hỏi:

2.28 Hình 2.5 mô tả một đoạn ống đường kính tiết diện D, chứa đầy nước và một viên bi sắt đường kính d được thả vào ống đang rơi qua đoạn ống này.

Khi viên bi chuyển động xuống thì nước di chuyển từ bên dưới viên bi lên trên, qua khe giữa viên bi và thành ống. Để kiểm tra xem lực cản của nước thay đổi như thế nào khi kích thước viên bi thay đổi, người ta tiến hành thí nghiệm và xác định được tốc độ chuyển động của viên bi tỉ lệ với chênh lệch tiết diện giữa ống và viên bi:

$v=k\Delta S$

Trong đó, $\Delta S=\pi \frac{D^{2}-d^{2}}{4}$ và k là hằng số

Hãy lập phương án thực hiện thí nghiệm khảo sát này với các thiết bị gợi ý sau:

  • Ống nhựa mềm chứa đầy nước.
  • Giá đỡ, kẹp, nam châm (để lấy bi sắt ra khỏi ống);
  • Một số bi sắt có kích thước khác nhau;
  • Đồng hồ bấm giờ;
  • Thước mét.
Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Văn Phương
Phương án thực hiện thí nghiệm:

Bước 1: Lắp ống nhựa lên giá đỡ theo hình chữ U, đổ đầy nước. Đánh dấu hai vị trí cách nhau một khoảng L trên cùng một nhánh ống.
Bước 2: Đo đường kính trong D của ống.
Bước 3: Đo đường kính d của viên bi sắt.
Bước 4: Thả viên bi vào ống và đo thời gian t để nó rơi quãng đường L từ vạch trên xuống vạch dưới.
Bước 5: Lặp lại bước 4 cho các viên bi còn lại. Nếu cần, dùng nam châm để lấy các viên bi ra khỏi ống.

Kết quả được ghi vào bảng sau:
L = ...(m)
D = ...(mm)
Lần đo d (mm)
t(s)
v = $\frac{L}{t}$ (m/s)
$\Delta S=\pi \frac{D^{2}-d^{2}}{4}$ (mm$^{2}$)
k = $\frac{v}{\Delta S}$

Viên bi 1
Viên bi 2

Câu trả lời: Thí nghiệm sử dụng ống nhựa mềm chứa nước, đo đường kính trong D của ống và đo đường kính d của các viên bi sắt khác nhau. Sau đó thả từng viên bi vào ống và đo thời gian t để nó rơi tự do qua một khoảng L được đánh dấu trước. Kết quả đo được ghi vào bảng và tính toán tốc độ chuyển động của viên bi theo công thức v = $\frac{L}{t}$. Từ đó, tính được $\Delta S$ và hằng số k. Để đảm bảo tính chính xác, nên lặp lại thí nghiệm và tính toán để có kết quả chính xác nhất.
Câu hỏi liên quan:
Bình luận (0)
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
0.05849 sec| 2197.523 kb