Zadanie 2.5.13: Rozmieszczenie kulek na nitce dla równych odstępów czasu uderzeń
- Punkty
- 3 pkt
- Dział
- Ruch prostoliniowy · Ruch prostoliniowy jednostajnie zmienny
- Trudność
- Poziom trudności: trudne
Treść zadania
Na długiej nitce zawieszono kilka małych kulek o jednakowej masie. Chcemy, aby podczas swobodnego spadania nitki kulki uderzały o podłogę w jednakowych odstępach czasu .
a) Wykaż, że wysokości zawieszenia kolejnych kulek od dolnego końca nitki (stykającego się z podłogą w chwili początkowej ) muszą rosnąć proporcjonalnie do kwadratów liczb naturalnych ().
b) Wykaż, że odległości między sąsiednimi kulkami na nitce muszą się mieć do siebie tak, jak kolejne liczby nieparzyste ().
Odpowiedź i wynik końcowy
a) Ponieważ droga w spadku swobodnym to , uderzenie w chwilach wymaga wysokości początkowej , gdzie .
b) Odległość między sąsiednimi kulkami wynosi . Dla kolejnych kulek otrzymujemy stosunek