Подумай, какие силы действуют на каплю в момент падения и как они направлены относительно скорости.

Запиши второе начало Ньютона в проекции на вертикаль, учтя силу тяжести и сопротивление воздуха, пропорциональное квадрату скорости.

1. Запиши уравнение вида с неизвестной константой .
2. Найди связь между и установившейся скоростью , используя условие, что при ускорение равно нулю.
3. Подставь выражение для в первое уравнение.
4. Вырази через , и из полученного уравнения.

Повтори процедуру измерений и линеаризации для второй фотографии: померь положения гребней/границ капель и составь таблицу по номерам капель.

Построй линейную зависимость, аналогичную 2.1.3, и вычисли наклон, связанный с через ; извлеки .

1. Измерь на фото 2 координаты и построй (или иной линеаризованный график) от .
2. Найди наклон аппроксимирующей прямой и приравняй его к .
3. Реши это уравнение относительно и оцени погрешность по разбросу данных.
4. Вырази среднее по фото 2 из полученной системы (остается только вычислить).

На фото с волнами отметь позиции нескольких последовательных волновых фронтов и измерь расстоятия между ними по шкале.

Используй тот факт, что расстояние между соседними гребнями (в реальных единицах) равно длине волны , а за промежуток между падениями капель волна проходит одну такую длину, поэтому .

1. Измерь на фото координаты нескольких последовательных гребней и построй график vs .
2. Найди наклон этой зависимости, который даёт расстояние между гребнями в единицах фото, и переведи в реальные сантиметры с учётом масштаба; получи .
3. Возьми ранее найденное среднее и вычисли скорость ; оцени погрешность из погрешностей и .
4. Вырази из полученной системы (остается только подставить и вычислить).

Посмотри на фото лужи и отметь, какие величины можно измерить прямо: расстоятие между центрами всплесков вдоль фронта и характерную ширину поля съёмки. Нарисуй стрелки и подписи к этим измерениям на фото.

Свяжи интенсивность дождя с числом капель, попадающих на фронт единичной ширины за единицу времени, и с объёмом одной капли (по её диаметру). Для перехода от числа капель в секунду к высоте слоя воды запиши соотношение объёма жидкости на единицу площади и времени.

1. Измерь на фото расстояние между центрами соседних кругов волн вдоль фронта и обозначь это значение ; по масштабу фото переведи в метры.
2. Используя найденное ранее среднее время между отрывами капель (из пунктов 2.1–2.2), запиши число капель, падающих на отрезок фронта длиной 1 м за единицу времени: (или эквивалентную формулу в терминах измеренных величин).
3. Вычисли объём одной капли по её диаметру и обозначь его ; тогда объём воды, приходящийся на единицу площади в единицу времени, равен .
4. Вырази искомую высоту слоя воды за 1 час через (умножив на время) и приведи результат в миллиметрах: выразите через , и .