Для решения этой задачи воспользуемся формулами свободного падения. При падении тела под действием только силы тяжести, без начальной скорости, расстояние, пройденное телом, определяется по формуле:
\[ S = \frac{g \cdot t^2}{2} \]
где:
- \( S \) — пройденный путь,
- \( g \) — ускорение свободного падения (около \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)),
- \( t \) — время в секундах.
Теперь давайте рассчитаем путь для каждого из указанных значений времени:
За 1 секунду: \[ S_1 = \frac{9.81 \cdot 1^2}{2} = \frac{9.81}{2} \approx 4.905 \, \text{м} \]
За 2 секунды: \[ S_2 = \frac{9.81 \cdot 2^2}{2} = \frac{9.81 \cdot 4}{2} = \frac{39.24}{2} \approx 19.62 \, \text{м} \]
За 3 секунды: \[ S_3 = \frac{9.81 \cdot 3^2}{2} = \frac{9.81 \cdot 9}{2} = \frac{88.29}{2} \approx 44.145 \, \text{м} \]
За 4 секунды: \[ S_4 = \frac{9.81 \cdot 4^2}{2} = \frac{9.81 \cdot 16}{2} = \frac{156.96}{2} \approx 78.48 \, \text{м} \]
Теперь, обращая внимание на результаты:
- За 1 секунду: примерно 4.905 м
- За 2 секунды: примерно 19.62 м
- За 3 секунды: примерно 44.145 м
- За 4 секунды: примерно 78.48 м
Заметим, что расстояния, пройденные телом, увеличиваются не линейно, а квадратично. Это значит, что при каждом увеличении времени на 1 секунду, пройденный путь растет быстрее. В частности, если посмотреть на разницу между путями, эта разница также возрастает:
- от 1 до 2 секунд: \( 19.62 - 4.905 \approx 14.715 \, \text{м} \)
- от 2 до 3 секунд: \( 44.145 - 19.62 \approx 24.525 \, \text{м} \)
- от 3 до 4 секунд: \( 78.48 - 44.145 \approx 34.335 \, \text{м} \)
Таким образом, можно увидеть, что разница является арифметической прогрессией, что свидетельствует о квадратичной зависимости расстояния от времени.