Решение

Городская олимпиада (3-й этап) 2013 11 класс № 1

Запишем Второй закон Ньютона: При изменении пространственного и временного масштабов, уравнение примет вид: Заметим, что коэффициент должен также присутствовать при ускорении свободного падения. А можно было сразу отбросить слагаемое , т.к. известно, что наличие постоянной силы приводит только к смещению положения равновесия. Уравнение (2) будет таким же, как и (1) при условии, что: Т.е. период колебаний будет пропорционален корню четвертой степени от амплитуды:

2. Полная энергия падающего тела: В новых единицах измерения: или Следовательно, одинаковость решений реализуется при: Время падения в силовой центр:

3. Уравнение колебаний имеет вид: Выбрав новые единицы измерения времени и заряда (), получим: Одинаковое решение (10) и (11) будет при: Таким образом, период колебаний обратно пропорционален корню квадратному из амплитуды заряда на конденсаторе:

Оригинал в архиве олимпиады