Απάντηση

Η απάντηση είναι (b): 2.82 seconds, όπως μπορείτε να δείτε κάνοντας click στην παρακάτω φωτογραφία.

Η εξίσωση που δίνει τη μετατόπιση στην ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση είναι:

.

όπου a είναι η επιτάχυνση και για το συγκεκριμένο πρόβλημα. Οπότε έχουμε:

Ο χρόνος που απαιτείται ώστε το επιταχυνόμενο αμαξίδιο μάζας Μ να διέλθει από τις δύο φωτοπύλες με επιτάχυνση α είναι t₂=2,82 sec

Εδώ λάβαμε υπ’ όψιν ότι:

· Η κίνηση γίνεται χωρίς τριβές και οι δύο συνδεδεμένες μάζες κινούνται με κοινή επιτάχυνση α

· Επειδή m<<M το άθροισμα m+M≈M

Αντικαθιστώντας την Μ με 2Μ προκύπτει προσεγγιστικά ότι:

.

Ποιο είναι όμως το σφάλμα στην τιμή που υπολογίστηκε με βάση τις προσεγγίσεις που έγιναν; Ο υπολογισμένος χρόνος για να επιταχύνει η μάζα m την Μ διαφέρει κατά το κλάσμα:

Το σφάλμα αυτό είναι μικρότερο από το πειραματικό σφάλμα της συσκευής.