Какая высота будет, если разделить начальную высоту движения шарика на три части, при условии, что время прохождения

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые основные принципы физики, такие как равномерное движение и закон сохранения энергии. Позвольте мне подробно объяснить каждый шаг, чтобы ответ был понятным для школьника.

Итак, если мы разделим начальную высоту движения шарика на три равные части, то у нас будет 1/3 начальной высоты для каждой части. Для удобства обозначим начальную высоту как \(h\) (это значение будет дано в условии задачи).

Теперь давайте рассмотрим каждую часть движения шарика отдельно.

В начальный момент времени шарик находится на высоте \(h\). В данной задаче мы предполагаем, что начальная скорость шарика равна нулю, поэтому его кинетическая энергия также равна нулю. Однако, у шарика есть потенциальная энергия по закону сохранения энергии.

Когда шарик опускается на 1/3 начальной высоты, его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается. При движении шарика вниз его потенциальная энергия превращается в кинетическую. По итогу путь, пройденный шариком в этой части, будет равен 1/3 начальной высоты.

Затем, когда шарик достигает середины пути, его потенциальная энергия будет равна 1/6 начальной высоты (половина от 1/3 начальной высоты). Кинетическая энергия шарика в этот момент будет максимальна, так как шарик будет двигаться наиболее быстро.

Наконец, когда шарик достигает нижней трети начальной высоты, его потенциальная энергия уменьшается до нуля. Значит, всю потенциальную энергию шарика в этой части заменяет кинетическая энергия.

Важно заметить, что сила трения и другие силы, не указанные в условии задачи, мы не учитываем. Также важно отметить, что мы считаем, что шарик не теряет энергию из-за воздушного сопротивления или каких-либо других факторов.

Теперь, чтобы найти высоту каждой части пути, мы можем воспользоваться формулой для потенциальной энергии \(E_p = mgh\), где \(m\) - масса шарика, \(g\) - ускорение свободного падения, а \(h\) - высота падения.

Сначала, опустим шарик на 1/3 начальной высоты:
\[E_{p1} = \frac{1}{3} mgh\]

Затем, поднимаем его на половину этой высоты:
\[E_{p2} = \frac{1}{6} mgh\]

И, наконец, опускаем его на нижнюю треть начальной высоты:
\[E_{p3} = \frac{1}{3} mgh\]

После применения закона сохранения энергии, сумма энергий в каждой части должна быть равна начальной потенциальной энергии шарика.

Таким образом, можно записать
\[E_{p1} + E_{p2} + E_{p3} = mgh\]

Подставим значения выражений и приведем подобные слагаемые:
\[\frac{1}{3} mgh + \frac{1}{6} mgh + \frac{1}{3} mgh = mgh\]

Мы видим, что все слагаемые сокращаются, и остается:
\[\frac{1}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{3} = 1\]

Таким образом, получается, что сумма энергий в каждой части равна начальной потенциальной энергии шарика.

Отсюда следует, что при разделении начальной высоты движения шарика на три равные части, каждая часть будет составлять 1/3 начальной высоты. Высота каждой части будет такая же, как и 1/3 начальной высоты.

Надеюсь, что эта пошаговая разборка задачи помогла вам понять, как получен ответ и как его обосновать. Если у вас возникли еще какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать мне.