Каково ускорение, с которым шарик падает, если он начинает свое падение без начальной скорости с нулевой отметки

Каково ускорение, с которым шарик падает, если он начинает свое падение без начальной скорости с нулевой отметки и освещается стробоскопом с интервалом вспышек в 0,1 секунды? Фотографируются положения шарика, которые отображаются на шкале в сантиметрах.
Arseniy

Arseniy

Для решения задачи нам необходимо использовать законы движения и знания о взаимосвязи между ускорением, временем и пройденным расстоянием.

Изначально, учитывая отсутствие начальной скорости, мы можем сделать вывод, что шарик падает под действием только гравитационной силы, которая и вызывает его ускорение.

Согласно формуле движения, расстояние, пройденное свободно падающим телом, можно выразить через ускорение \(a\), время падения \(t\) и начальную скорость \(v_0\) следующим образом:

\[s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2\]

Поскольку у нас нет начальной скорости, формула упрощается до:

\[s = \frac{1}{2} a t^2\]

В данной задаче нам дан интервал времени между вспышками стробоскопа, который составляет 0,1 секунды. Таким образом, \(t\) будет равно 0,1 секунды.

Тогда расстояние, пройденное шариком за данное время, будет равно произведению ускорения на квадрат времени падения:

\[s = \frac{1}{2} a (0,1)^2\]

Однако, в данной задаче нам известно, что положения шарика фотографируются и отображаются на шкале в сантиметрах. Поэтому, нам нужно учесть соотношение между метрическими системами измерений.

Известно, что 1 метр равен 100 сантиметров. Таким образом, для перевода расстояния \(s\) из метров в сантиметры, мы умножаем его на 100:

\[s_{\text{см}} = s \times 100\]

Теперь мы можем составить уравнение для нахождения ускорения \(a\):

\[s_{\text{см}} = \frac{1}{2} a (0,1)^2 \times 100\]

Выполняя вычисления, мы получаем:

\[s_{\text{см}} = 0,005 a\]

Таким образом, ускорение \(a\) можно найти, поделив полученное расстояние \(s_{\text{см}}\) на 0,005:

\[a = \frac{s_{\text{см}}}{0,005}\]

Итак, ускорение шарика можно вычислить с помощью этой формулы. Остается только подставить известное значение расстояния \(s_{\text{см}}\) и решить уравнение.

Не забывайте, что в данной задаче мы предполагаем, что фотографируются только относительно мгновенные положения шарика. Поэтому, решение ускорения будет относительное к временному интервалу между вспышками стробоскопа, а не к ускорению, действующему на шарик в течение всего его падения.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello