Для того чтобы определить путь, пройденный свободно падающей каплей за третью секунду от момента отрыва, нам нужно использовать уравнения движения с постоянным ускорением. В данном случае капля движется под действием силы тяжести, поэтому ускорение ( g ) равно примерно ( 9.8 \, \text{м/с}^2 ).
Свободное падение – это движение с постоянным ускорением (в данном случае ускорение свободного падения ( g )). Начальная скорость ( v_0 = 0 ) (так как капля начинает движение с нулевой скоростью).
Уравнение для определения пути ( S ) при прямолинейном равнопеременном движении (с нулевой начальной скоростью) выглядит следующим образом:
[ S = \frac{1}{2} g t^2 ]
Чтобы найти путь, пройденный каплей за третью секунду, нужно определить пройденное расстояние за три секунды и вычесть из него расстояние, пройденное за две секунды.
Сначала найдем путь, пройденный каплей за три секунды:
[ S_3 = \frac{1}{2} g t^2 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot 3^2 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot 9 = 4.9 \cdot 9 = 44.1 \, \text{м} ]
Теперь найдем путь, пройденный каплей за две секунды:
[ S_2 = \frac{1}{2} g t^2 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot 2^2 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot 4 = 4.9 \cdot 4 = 19.6 \, \text{м} ]
Чтобы найти путь, пройденный каплей за третью секунду, вычтем из пути за три секунды путь за две секунды:
[ S_{\text{3-я секунда}} = S_3 - S_2 = 44.1 - 19.6 = 24.5 \, \text{м} ]
Таким образом, путь, пройденный свободно падающей каплей за третью секунду от момента отрыва, составляет ( 24.5 ) метров.