Вам необходимо продемонстрировать, что сила сопротивления воздуха зависит от размера объекта на примере полёта тела с нулевой начальной скоростью. Начальную высоту при этом следует выбрать равной приблизительно 1,5–2 м. Имеется следующее оборудование: резиновый шарик массой 100 г диаметром 4 см. резиновый шарик массой 2.7 г диаметром 1,2 см. шарик для настольного тенниса массой 2,7 г диаметром 4 см. В ответе Опишите порядок действий при проведении исследования. С какими шариками следует выполнить опыт и почему? Каким будет результат проведённого исследования? Какие действия следует предпринять, чтобы убедиться, что результат опыта не был случайным

Решение:

• Порядок действий:
  • 1. Сбросить шарики с одинаковой высоты (1,5-2 м) поочередно.
  • 2. Наблюдать и фиксировать время падения каждого шарика.
• С какими шариками проводить опыт и почему:
  • Для демонстрации зависимости силы сопротивления воздуха от размера объекта следует использовать шарик для настольного тенниса массой 2,7 г диаметром 4 см и резиновый шарик массой 2.7 г диаметром 1,2 см.
  • Почему: У этих шариков одинаковая масса, но разный диаметр (размер). Это позволит изолировать переменную размера и увидеть, как он влияет на время падения.
• Ожидаемый результат:
  • Шарик с большим диаметром (шарик для настольного тенниса, 4 см) будет падать медленнее, чем шарик с меньшим диаметром (резиновый шарик, 1,2 см), несмотря на одинаковую массу.
  • Почему: Больший шарик испытывает большее сопротивление воздуха из-за большей площади поверхности, перпендикулярной направлению движения.
• Действия для проверки случайности результата:
  • Повторить эксперимент несколько раз (минимум 3-5 раз) для каждого шарика.
  • Убедиться, что условия падения (высота, отсутствие ветра) остаются неизменными.
  • Если шарик с большим диаметром стабильно падает дольше, результат можно считать неслучайным.

Ответ: Сравнивать шарик для настольного тенниса (диаметр 4 см) и резиновый шарик (диаметр 1,2 см) при одинаковой массе, так как при большем размере сопротивление воздуха будет выше, что приведет к более медленному падению. Повторить эксперимент для подтверждения.