Một học sinh đang thực hiện một thí nghiệm khoa học cho lớp học của mình. Học sinh tạo ra một đoạn đường dốc có bốn bề mặt khác nhau: thảm, kính, gỗ và nhựa. Đường dốc được giữ ở một góc không đổi và một quả bóng được phép lăn xuống đường dốc. Học sinh kiểm tra từng vật liệu bằng cách thả một quả bóng ở các khoảng cách khác nhau từ cuối đoạn đường nối và ghi lại thời gian để quả bóng đi hết quãng đường.

Các biến độc lập trong thí nghiệm này là gì?

Các hạt nhân của các nguyên tử được cấu tạo từ các hạt sơ cấp gồm proton mang điện tích dương và các nơtron không mang điện gọi chung là các nuclôn. Trong tự nhiên, có nhiều hạt nhân tự động phóng ra các tia gọi là tia phóng xạ và biến đổi thành một hạt nhân khác. Một trong các loại tia phóng xạ đó là tia ${\beta }^{-}$ gồm các hạt electron. Các quá trình biến đổi hạt nhân trên luôn tuân theo các định luật bảo toàn của các đại lượng như: điện tích, số nuclôn, năng lượng và động lượng.

Nhận định nào sau đây đúng?

Một con lắc đồng hồ gồm một thanh thẳng, nhẹ, đầu dưới có gắn một vật nặng, đầu trên có thể q quay tự do quanh một trục cố định nằm ngang. Chu kì dao động nhỏ T của con lắc phụ thuộc vào cấu tạo của nó và gia tốc trọng trường g nơi đặt đồng hồ theo biểu thức: $T=2\pi \sqrt{\frac{I}{Mg\text{d}}}$, trong đó M là khối lượng của con lắc, d là khoảng cách từ khối tâm của con lắc đến trục quay và g = 9,8 m/s². I được  gọi là quán tính của chuyển động quay (hay mômen quán tính) của con lắc đối với trục quay. Đối với các đồng hồ quả lắc thông thường, các thông số này được điều chỉnh (khi chế tạo đồng hồ) để chu kì dao động của con lắc đúng bằng 2 giây.

Đơn vị của mômen quán tính I trong hệ thống đo lường chuẩn quốc tế (SI) là:

Một con lắc đồng hồ gồm một thanh thẳng, nhẹ, đầu dưới có gắn một vật nặng, đầu trên có thể q quay tự do quanh một trục cố định nằm ngang. Chu kì dao động nhỏ T của con lắc phụ thuộc vào cấu tạo của nó và gia tốc trọng trường g nơi đặt đồng hồ theo biểu thức: $T=2\pi \sqrt{\frac{I}{Mg\text{d}}}$, trong đó M là khối lượng của con lắc, d là khoảng cách từ khối tâm của con lắc đến trục quay và g = 9,8 m/s². I được  gọi là quán tính của chuyển động quay (hay mômen quán tính) của con lắc đối với trục quay. Đối với các đồng hồ quả lắc thông thường, các thông số này được điều chỉnh (khi chế tạo đồng hồ) để chu kì dao động của con lắc đúng bằng 2 giây.

Con lắc được chế tạo có thông số kỹ thuật là tích Md bằng 0,02 kg.m và có chu kì là 2s. Momen quán tính của con lắc đối với trục quay tính theo đơn vị trong hệ thống đo lường chuẩn quốc tế (SI) xấp xỉ là:

Một con lắc đồng hồ gồm một thanh thẳng, nhẹ, đầu dưới có gắn một vật nặng, đầu trên có thể q quay tự do quanh một trục cố định nằm ngang. Chu kì dao động nhỏ T của con lắc phụ thuộc vào cấu tạo của nó và gia tốc trọng trường g nơi đặt đồng hồ theo biểu thức: $T=2\pi \sqrt{\frac{I}{Mg\text{d}}}$, trong đó M là khối lượng của con lắc, d là khoảng cách từ khối tâm của con lắc đến trục quay và g = 9,8 m/s². I được  gọi là quán tính của chuyển động quay (hay mômen quán tính) của con lắc đối với trục quay. Đối với các đồng hồ quả lắc thông thường, các thông số này được điều chỉnh (khi chế tạo đồng hồ) để chu kì dao động của con lắc đúng bằng 2 giây.

Cách bổ sung năng lượng để duy trì dao động của con lắc đồng hồ là sử dụng pin (loại nhỏ, thường là pin tiểu AA). Một pin AA có điện áp 1,5V cung cấp một điện lượng vào khoảng 1000 mAh (mili-ampe giờ). Năng lượng do pin cung cấp được tính bằng tích số của hai thông số này. Giả sử ngày lắp pin loại trên là ngày 1 tháng 1. Pin này sẽ cạn năng lượng (và do đó cần phải thay pin mới để đồng hồ hoạt động bình thường) vào khoảng:

Dao động điều hòa là chuyển động lặp đi lặp lại quanh vị trí cân bằng, tuân theo quy luật hình sin.Phương trình tổng quát của dao động điều hòa có dạng: $x=A\cos \left(\omega t+\phi \right)$ ( x:cm, t:s). Trong đó: x là li độ của dao động; A là biên độ dao động; ωωlà tốc độ góc; φφ là pha ban đầu, xác định trạng thái ban đầu của vật $\left(-\pi \le \phi \le \pi \right)$

Vận tốc của dao động điều hòa là đạo hàm bậc nhất của li độ. Gia tốc của dao động điều hòa là đạo hàm bậc hai của li độ. Đối với dao động cơ điều hòa, chu kì dao động là quãng thời gian ngắn nhất để một trạng thái của dao động lặp lại như cũ và được xác định bằng công thức: $T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{t}{N}$, với N là số dao động thực hiện được trong thời gian t.

Phương trình vận tốc và phương trình gia tốc trong dao động điều hòa có dạng: