Давайте рассмотрим ситуацию с бусинкой, которая была толкнута вверх по спице, наклоненной под углом α к горизонту. Мы зададим три вопроса и ответим на них.

После того, как бусинка была толкнута вверх, она будет двигаться вдоль спицы. Это движение можно описать как прямолинейное движение с постоянным ускорением. Ускорение будет направлено вниз и равно g * sin(α), где g - ускорение свободного падения. Таким образом, бусинка будет замедляться до тех пор, пока не достигнет максимальной высоты, после чего начнет двигаться вниз.

Максимальная высота, которую достигнет бусинка, зависит от начальной скорости v₀ и угла наклона α. Чем больше угол α, тем меньше компонент скорости, направленный вдоль вертикали, и, следовательно, меньше высота. Это можно объяснить следующим образом:

• Компонент начальной скорости, направленный вверх, равен v₀ * sin(α).
• Ускорение, действующее на бусинку, направлено вниз и равно g * sin(α).
• Используя уравнение движения, можно показать, что максимальная высота h будет зависеть как от начальной скорости, так и от угла наклона.

Таким образом, при большем угле наклона спицы бусинка будет достигать меньшей высоты, чем при меньшем угле.

Чтобы найти время, необходимое для возвращения бусинки в исходное положение, мы можем использовать уравнение движения. Время подъема до максимальной высоты можно найти по формуле:

• t₁ = (v₀ * sin(α)) / (g * sin(α)),

где t₁ - время подъема. Общее время t для полного движения вверх и вниз будет равно:

• t = 2 * t₁ = 2 * (v₀ / g).

Таким образом, время, необходимое бусинке, чтобы вернуться в исходное положение, зависит от начальной скорости и ускорения свободного падения, но не зависит от угла наклона спицы.