Vì sao đo thời gian rơi của quả cầu phải dùng quãng đường tâm cầu đi được trước khi chạm sàn?

Giải thích nguyên lý

Quả cầu có kích thước nên tâm chưa tới sàn khi bề mặt dưới vừa chạm sàn. Nếu dùng độ cao ban đầu của tâm làm toàn bộ quãng rơi trước chạm, kết quả có thể bị tính thừa. Cần xác định cùng điểm của vật ở hai trạng thái đo.

Ví dụ tính từng bước

Tâm quả cầu ban đầu cao 1 m, bán kính 0,05 m. Khi vừa chạm sàn, tâm còn cao 0,05 m, nên rơi 0,95 m. Với g = 10 m/s², thời gian rơi từ nghỉ khoảng √(2×0,95/10) = 0,436 s. Dùng nhầm 1 m với cùng thời gian cho g ≈ 10,53 m/s².

Điểm dễ hiểu sai

Nếu độ cao ban đầu được đo từ đáy quả cầu tới sàn thì độ cao ấy chính là 0,95 m trong ví dụ. Không trừ bán kính thêm lần nữa.

Tự kiểm tra

So hai tọa độ tâm: 1 − 0,05 = 0,95 m. Phép đo phải nói rõ mốc tâm hay mép vật.

Điều kiện áp dụng

Cầu cứng, không quay làm đổi hình dạng và bỏ cản; chỉ xét đến lúc tiếp xúc đầu tiên, chưa xét giai đoạn nén và nảy.

Đọc hình minh họa

Cầu trước thả và lúc vừa chạm sàn; hai tâm cao 1 m và 0,05 m, quãng rơi của tâm 0,95 m. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Riêng đồ thị và bài 0100 đọc theo số liệu ghi trên hình.

Học tiếp

Cách đo xe đồ chơi bằng video quay chậm Đo trực tiếp và đo gián tiếp khác nhau thế nào