Trong bài thực hành đo gia tốc rơi tự do tại phòng thí nghiệm trường THPT Trần Quốc Tuấn, một học sinh có kết quả đo quãng đường vật rơi là \(798 \pm 1\,\left( {mm} \right)\) và thời gian rơi là \(0,404 \pm 0,005\,\left( s \right)\). Kết quả gia tốc rơi tự do của học sinh này là:
Trả lời bởi giáo viên
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}l = 798 \pm 1\,\,\left( {mm} \right) = 0,798 \pm 0,001\,\left( m \right)\\t = 0,404 \pm 0,005\,\left( s \right)\end{array} \right.\)
Gia tốc rơi tự do trung bình:
\(g = \dfrac{{2\overline s }}{{{{\overline t }^2}}} = \dfrac{{2.0,798}}{{0,{{404}^2}}} = 9,78m/{s^2}\)
Sai số tỉ đối: \(\delta g = \dfrac{{\Delta g}}{{\overline g }} = \dfrac{{\Delta s}}{{\overline s }} + 2.\dfrac{{\Delta t}}{{\overline t }}\)
\( \Rightarrow \) Sai số tuyệt đối:
\(\begin{array}{l}\Delta g = \overline g .\left( {\dfrac{{\Delta s}}{{\overline s }} + 2.\dfrac{{\Delta t}}{{\overline t }}} \right)\\\,\,\,\,\,\,\, = 9,78.\left( {\dfrac{1}{{798}} + 2.\dfrac{{0,005}}{{0,404}}} \right) = 0,254m/{s^2}\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Kết quả gia tốc rơi tự do của học sinh này là:
\(g = 9,78 \pm 0,254{\rm{ }}\left( {m/{s^2}} \right)\)
Hướng dẫn giải:
+ Quãng đường đi được của vật rơi tự do: \(s = \dfrac{1}{2}g{t^2} \Rightarrow g = \dfrac{{2s}}{{{t^2}}}\)
+ Sai số tỉ đối \(\delta A\) của phép đo là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng đo, tính bằng phần trăm: \(\delta A = \dfrac{{\Delta A}}{{\overline A }}.100\% \)
+ Kết quả gia tốc rơi tự do: \(g = \overline g \pm \Delta g\)