Чтобы определить, какой путь пройдет шарик за 3 секунды, нужно учесть, что движение по наклонному желобу является равноускоренным движением, поскольку на шарик действует постоянная сила тяжести, которая заставляет его ускоряться.
Дан путь, пройденный за первую секунду: ( s_1 = 10 ) см. Нам нужно найти полный путь, пройденный за 3 секунды: ( s_3 ).
Формула для пути при равноускоренном движении из состояния покоя (начальная скорость ( v_0 = 0 )) выглядит так:
[ s = \frac{1}{2} a t^2 ]
где:
- ( s ) — путь,
- ( a ) — ускорение,
- ( t ) — время.
Для первой секунды:
[ 10 = \frac{1}{2} a \cdot 1^2 ]
Отсюда можно найти ускорение ( a ):
[ a = 20 \, \text{см/с}^2 ]
Теперь найдем путь за 3 секунды, используя то же ускорение:
[ s_3 = \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot 3^2 ]
[ s_3 = \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot 9 ]
[ s_3 = 90 \, \text{см} ]
Таким образом, за 3 секунды шарик пройдет 90 см.