Для решения этой задачи нам нужно понять, что движение шарика по наклонному желобу можно рассматривать как движение с постоянным ускорением. Это типичный случай для задач с наклонной плоскостью, где сила тяжести вызывает ускорение тела.
Дано, что за первую секунду шарик проходит путь ( S_1 = 10 ) см. Это расстояние можно выразить через формулу для пути при равноускоренном движении, начиная из состояния покоя:
[ S_1 = \frac{1}{2} a t^2, ]
где ( a ) — ускорение, ( t = 1 ) секунда. Подставив известные значения, получаем:
[ 10 = \frac{1}{2} a \cdot 1^2. ]
Отсюда находим ускорение:
[ a = 20 \, \text{см/с}^2. ]
Теперь, чтобы найти путь ( S_2 ), который шарик пройдет за первые три секунды, используем ту же формулу, но для ( t = 3 ) секунды:
[ S_2 = \frac{1}{2} a t^2 = \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot 3^2. ]
Вычислим ( S_2 ):
[ S_2 = \frac{1}{2} \cdot 20 \cdot 9 = 10 \cdot 9 = 90 \, \text{см}. ]
Таким образом, за первые три секунды шарик пройдет путь в 90 см.