Теоретические обоснования

Известно, что шарик скатывается по прямолинейному наклонно­му желобу равноускоренно.

При равноускоренном движении без начальной скорости прой­денное расстояние определяется по формуле:

(1)

отсюда

(2)

Зная ускорение, можно определить мгновенную скорость по фор­муле:

(3)

Если измерить промежуток времени t от начала движения шари­ка до его удара о цилиндр и расстояние s, пройденное им за это вре­мя, то по формуле (2) мы вычислим ускорение шарика а, а по форму­ле (3) — его мгновенную скорость v.

Промежуток времени t измеряется с помощью метронома. Мет­роном настраивают на 120 ударов в минуту, значит, промежуток вре­мени между двумя следующими друг за другом ударами равен 0,5 с. Удар метронома, одновременно с которым шарик начинает движе­ние, считается нулевым.

В нижней половине желоба помещают цилиндр для торможения шарика. Наклон желоба и положение цилиндра опытным путем под­бирают так, чтобы удар шарика о цилиндр совпадал с третьим или четвертым от начала движения ударом метронома. Тогда время дви­жения t можно вычислить по формуле:

t = 0,5 • п,

где п — число ударов метронома, не считая нулевого удара (или чис­ло промежутков времени по 0,5 с от начала движения шарика до его соударения с цилиндром).

Начальное положение шарика отмечается мелом. Расстояние s, пройденное им до остановки, измеряют сантиметровой лентой.