Cách giải bài tập Sai số các đại lượng vật lí trong thí nghiệm dao

Cách giải bài tập Sai số các đại lượng vật lí trong thí nghiệm dao

Trong bài viết này chúng tôi sẽ giúp các bạn tìm hiểu thông tin và kiến thức về Bài tập sai số hay nhất và đầy đủ nhất

Video Bài tập sai số

A. Phương pháp & Ví dụ

I. Phương pháp tính sai số trực tiếp từ giá trị đo được

Trong thực nghiệm để xác định giá trị của đại lượng vật lý nào đó chúng ta cần tiến hành đo nhiều lần rồi xác định giá trị trung bình. Giá trị trung bình đó sẽ càng gần với giá trị thực của đối tượng cần xác định khi phép đo được thực hiện càng nhiều lần.

Ví dụ muốn đo đai lượng A, trong thực nghiệm chúng ta đo giá trị đó n lần và được A1…An giá trị khi đó sử lý kết quả đo được như sau:

Chúng ta viết sai số của đại lượng đo

Và kết quả thu được được viết như sau: A=A+∆A

Trong đó:

: Giá trị gần đúng nhất với giá trị thực

∆A: Sai số gặp phải của phép đo

: Sai số tuyệt đối trung bình (sai số ngẫu nhiên)

∆A’: Sai số dụng cụ

A: Kết quả đo

Ví dụ 1: Một học sinh dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kỳ dao động điều hòa T của một vật bằng cách đo thời gian mỗi dao động. Ba lần đo cho kết quả thời gian của mỗi dao động lần lượt là 2,01s; 2,12s; 1,99s. Thang chia nhỏ nhất của đồng hồ là 0,01s. Kết quả của phép đo chu kỳ được biểu diễn bằng

A. T = (6,12 ± 0,05)s

B. T = (2,04 ± 0,05)s

C. T = (6,12 ± 0,06)s

D. T = (2,04 ± 0,06)s

Hướng dẫn:

Chọn D

Ta có:

Chúng ta lấy sai số làm tròn đến 1%

Vì sai số có đóng góp của sai số ngẫu nhiên là cộng với sai số hệ thống (chính là sai số của dụng cụ = 0,01) khi đó sai số gặp phải là: lúc đó kết quả đúng là T = (2,04 ± 0,06)s

Xem thêm: Từ cách tiếp cận của C.Mác về tha hóa đến các hiện tượng tha hóa

II. Phương pháp xác định sai số gián tiếp

Xem thêm  Cụm từ là gì? - Luật Hoàng Phi

Giả sử ta có một đại lượng được xác định bởi công thức

Ta tìm sai số như sau:

Bước 1: Lấy Logarit tự nhiên (còn gọi là logarit Nêpe) hai vế:

Bước 2: Lấy vi phân hai vế ta được

Bước 3: Lấy giá trị tuyệt đối là giá trị dương để tìm sai số tương đối.

Bước 4: Tính giá trị trung bình của đại lượng cần đo D

Suy ra:

Ví dụ 2: Trong bài toán thực hành của chương trình vật lý 12, bằng cách sử dụng con lắc đơn để đo gia tốc rơi tự do là (∆g là sai số tuyệt đối trong phép đo). Bằng cách đo gián tiếp thì xác định được chu kỳ và chiều dài của con lắc đơn là T = 1,7951 ± 0,0001 (s) ; l = 0,8000 ± 0,0002 (m). Gia tốc rơi tự do có giá trị là:

A. 9,7911 ± 0,0003 (m/s2)

B. 9,801 ± 0,0003 (m/s2)

C. 9,801 ± 0,0023 (m/s2)

D. 9,7911 ± 0,0004 (m/s2)

Hướng dẫn:

Chọn A

Ta có biểu thức chu kỳ của con lắc đơn là: (*)

Ta có giá trị trung bình là:

Bước 1: Lấy ln hai vế

Bước 2: Lấy vi phân hai vế ta được:

Bước 3: Lấy giá trị tuyệt đối là giá trị dương của từng thành phần

Bước 4: Ta có giá trị trung bình là: g = 9,7911 m/s2.

Xem thêm: Công thức tính chiều cao hình hộp chữ … – caodangytehadong.edu.vn

Suy ra: Δg = 0,0003057 (công thức sai số ở bài “các phép tính sai số” – vật lý 10)

Do đó = 9,7911 ± 0,0003 m/s2.

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Trong bài thực hành đo gia tốc trọng trường của Trái Đất tại phòng thí nghiệm. Một học sinh đo chiều dài con lắc đơn có kết quả là l = 0,8000 ± 0,0002 m thì chu kỳ dao động T = 1,7951 ± 0,0001 s. Gia tốc trọng trường tại đó là

A. g = 9,801 ± 0,0023 m/s2

B. g = 9,801 ± 0,0035 m/s2

C. g = 9,801 ± 0,0003 m/s2

D. g = 9,801 ± 0,0004 m/s2

Câu 2. Học sinh thực hành đo chu kì dao động của con lắc đơn bằng đồng hồ bấm giây bằng cách đo thời gian thực hiện một dao động toàn phần. Kết quả 5 lần đo như sau:

Xem thêm  Nghị luận là gì? Cách viết và lỗi thường gặp trong văn nghị luận

Lần đo 1 2 3 4 5 T(s) 2,01 2,11 2,05 2,03 2,00

Cho biết thang chia nhỏ nhất của đồng hồ là 0,02s. Kết quả của phép đo chu kì T của con lắc:

A. 2,04 ± 1,96% (s)

B. 2,04 ± 2,55% (s)

C. 2,04 ± 1,57% (s)

D. 2,04 ± 2,85% (s)

Câu 3. Một học sinh dùng cân và đồng hồ đếm giây để đo độ cứng của lò xo. Dùng cân để cân vật nặng khối lượng m = 100g ± 2%. Gắn vật vào lò xo và kích thích cho con lắc dao động rồi dùng đồng hồ đếm giây đo thời gian của một dao động cho kết quả T = 2s ± 1%. Bỏ qua sai số của π (coi như bằng 0). Sai số tương đối của phép đo là:

A. 1% B. 3% C. 2% D. 4%

Câu 4. Tại một phòng thí nghiệm, học sinh A sử dụng con lắc đơn để đo gia tốc rơi tự do g bằng phép đo gián tiếp. Kết quả đo chu kì và chiều dài của con lắc đơn là T = 1,919 ± 0,001 (s) và l = 0,9 ± 0,002 (m). Bỏ qua sai số của số pi (π). Cách viết kết quả đo nào sau đây là đúng?

A. g = 9,648 ± 0,031 m/s2

B. g = 9,544 ± 0,035 m/s2

C. g = 9,648 ± 0,003 m/s2

D. g = 9,544 ± 0,003 m/s2

Câu 5. Một bạn học sinh dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kì dao động của con lắcđơn bằng cách xác định khoảng thời gian để con lắc thực hiện được 10 dao động toàn phần. Kết quả 4 lần đo liên tiếp của bạn học sinh này là: 21,3s; 20,2s; 20,9s; 20,0s. Biết sai số khi dùng đồng hồ này là 0,2s (bao gồm sai số chủ quan khi bấm và sai số dụng cụ). Theo kết quả trên thì cách viết giá trị của chu kì T nào sau đây là đúng nhất ?

Xem thêm: Bộ sưu tập mẫu chữ và cách viết chữ S sáng tạo theo lối cách điệu

A. T = 2,06 ± 0,2 s.

B. T = 2,13 ± 0,02 s.

C. T = 2,00 ± 0,02 s.

D. T = 2,06 ± 0,02s.

Câu 6. Một học sinh làm thí nghiệm đo gia tốc trọng trường dựa vào dao động của con lắc đơn. Dùng đồng hồ bấm giây đo thời gian 10 đao động toàn phần và tính được kết quả t = 20,102 ± 0,269 (s). Dùng thước đo chiều dài dây treo và tính được kết quả L = 1 ± 0,001 (m). Lấy π2 = 10 và bỏ qua sai số của số pi (π). Kết quả gia tốc trọng trường tại nơi đặt con lắc đơn là:

Xem thêm  Chọn lọc 25 câu đố dân gian Việt Nam về con vật cực kỳ thú vị

A. 9,899 (m/s2) ± 1,438%

B. 9,988 (m/s2) ± 1,438%

C. 9,899 (m/s2) ± 2,776%

D. 9,988 (m/s2) ± 2,776%

Câu 7. Bố trí một thí nghiệm dùng con lắc đơn để xác định gia tốc trọng trường.

Các số liệu đo được như sau:

Lần đo Chiều dài dây treo (m) Chu kỳ dao động (s) Gia tốc trọng trường (m/s2) 1 1,2 2,19 9,8776 2 0,9 1,90 9,8423 3 1,3 2,29 9,7866

Gia tốc trọng trường là

A. g = 9,86 m/s2 ± 0,045 m/s2.

B. g = 9,79 m/s2 ± 0,0576 m/s2.

C. g = 9,76 m/s2 ± 0,056 m/s2.

D. g = 9,84 m/s2 ± 0,045 m/s2.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

  • Tổng hợp Lý thuyết Chương Dao động cơ
  • Chủ đề: Dao động điều hòa

  • Chủ đề: Con lắc lò xo

  • Chủ đề: Con lắc đơn

  • Chủ đề: Tổng hợp giao động điều hòa

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

  • Hơn 75.000 câu trắc nghiệm Toán có đáp án
  • Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Hóa có đáp án chi tiết
  • Gần 40.000 câu trắc nghiệm Vật lý có đáp án
  • Hơn 50.000 câu trắc nghiệm Tiếng Anh có đáp án
  • Kho trắc nghiệm các môn khác

Bản quyền nội dung thuộc wonderkidsmontessori.edu.vn

Bài viết liên quan

Tri Thức Cộng Đồng chuyên viết luận văn thạc sĩ tiếng Anh
Học Viện PMS – Đơn vị đào tạo 5S-Kaizen mang tính thực tiễn cao
Cách chỉnh độ rộng của dòng và cột trong word
Cách chỉnh độ rộng của dòng và cột trong word
Từ điển Thành ngữ Tiếng Việt – em ngã, chị nâng là gì?
Từ điển Thành ngữ Tiếng Việt – em ngã, chị nâng là gì?
Vật Lí 8 Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
Vật Lí 8 Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
Bảng chữ cái Tiếng Thái – Gia sư Tâm Tài Đức
Bảng chữ cái Tiếng Thái – Gia sư Tâm Tài Đức
Bộc trực là gì? 6 biểu hiện của người có tính bộc trực – CareerLink
Bộc trực là gì? 6 biểu hiện của người có tính bộc trực – CareerLink
Danh sách các trường THCS ở Hà Nội nên cho con học
Danh sách các trường THCS ở Hà Nội nên cho con học