Условие

Республиканская олимпиада 2000 9 класс № 5

Одним из основоположников современной физики по праву считается итальянский ученый Галилео Галилей. В начале XVII века он экспериментально исследовал движение различных тел под действием притяжения к Земле. Ему удалось доказать, что такое движение является равноускоренным и не зависящим от массы тела (если пренебречь силами сопротивления). В частности, Г.Галилей подробно исследовал качение шаров (в качестве которых использовал пушечные ядра) по наклонной плоскости.

Воспроизведем результаты опытов Г. Галилея. В качестве наклонной плоскости используется желоб длиной м (конечно, во времена Галилея в Италии употреблялись другие единицы длины), один из концов которого приподнят на высоту .

Для того, чтобы отмерять равные промежутки времени, Г.Галилей использовал маятник - груз подвешенный на нити.

В Таблице 1 приведены значения пути , пройденного шаром, за время, равное целому числу колебаний маятника, при разных значениях высоты (проскальзывание отсутствует).

Таблица 1.

2 3 4 5 6 7 8 9 10
20 см м 0,19 0,39 0,77 1,18 1,59 2,29 2,92 3,43 4,37
2 3 4 5 6 7 8 9 10
30 см м 0,27 0,64 1,17 1,79 2,47 3,51 4,31 - -
2 3 4 5 6 7 8 9 10
40 см м 0,37 0,90 1,54 2,31 3,01 4,60 - - -

На основании приведенных данных

  1. Покажите, что движение ядра по желобу действительно является равноускоренным.
  2. Найдите, как зависит ускорение ядра от высоты . Объясните эту зависимость.
  3. Вычислите путь, который пройдет ядро за пять колебаний маятника при высоте см?

Республиканская олимпиада школьников по физике.

Брест, 2000 год