Чтобы определить скорость мяча при приземлении, мы можем использовать законы кинематики. В данном случае мяч падает свободно, следовательно, на него действует только сила тяжести, и он движется с постоянным ускорением, равным ускорению свободного падения ( g ). Величина ( g ) приблизительно равна ( 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Мы знаем начальные условия задачи:
- Начальная скорость ( v_0 = 0 \, \text{м/с} ) (мяч падает без начальной скорости).
- Высота ( h = 45 \, \text{м} ).
- Ускорение свободного падения ( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Для нахождения конечной скорости ( v ) при приземлении, можно использовать следующую формулу кинематики, связывающую скорость, ускорение и расстояние:
[
v^2 = v_0^2 + 2gh
]
Подставим известные значения в уравнение:
[
v^2 = 0 + 2 \times 9.81 \, \text{м/с}^2 \times 45 \, \text{м}
]
[
v^2 = 19.62 \, \text{м/с}^2 \times 45 \, \text{м}
]
[
v^2 = 882.9 \, \text{м}^2/\text{с}^2
]
Теперь извлечем квадратный корень, чтобы найти скорость ( v ):
[
v = \sqrt{882.9 \, \text{м}^2/\text{с}^2} \approx 29.7 \, \text{м/с}
]
Таким образом, скорость мяча при приземлении составляет приблизительно ( 29.7 \, \text{м/с} ).