Чтобы решить эту задачу, давайте начнем с необходимых уравнений движения, учитывая, что камень бросают под углом α с начальной скоростью \( v_0 \). У нас есть данные о вертикальной составляющей силы.
Известно, что синус угла α связан с вертикальной составляющей начальной скорости:
\[ \sin \alpha = 0.8 \quad \Rightarrow \quad \alpha \approx 53.13^{\circ} \]
С вертикальной составляющей начальной скорости \( v_{0y} \):
\[ v_{0y} = v_0 \sin \alpha \]
С горизонтальной составляющей:
\[ v_{0x} = v_0 \cos \alpha \]
Мы также знаем, что ускорение свободного падения \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \).
По условию задачи, модуль перемещения камня за первую секунду полёта равен модулю перемещения камня за вторую секунду полёта. Это означает, что:
\[ S_1 = S_2 \]
Для вертикального перемещения можем записать:
\[ S_{1y} = v_{0y} \cdot 1 - \frac{g \cdot 1^2}{2} = v_0 \sin \alpha - 5 \]
\[ S_{2y} = v_{0y} \cdot 2 - \frac{g \cdot 2^2}{2} = v_0 \sin \alpha \cdot 2 - 20 \]
Приравняем \( S_{1y} \) и \( S_{2y} \):
\[ v_0 \sin \alpha - 5 = 2v_0 \sin \alpha - 20 \]
Переносим все члены с \( v_0 \sin \alpha \):
\[ -5 + 20 = 2v_0 \sin \alpha - v_0 \sin \alpha \]
\[ 15 = v_0 \sin \alpha \]
Теперь подставим значение \( \sin \alpha = 0.8 \):
\[ v_0 \cdot 0.8 = 15 \]
Решим для \( v_0 \):
\[ v_0 = \frac{15}{0.8} = 18.75 \, \text{м/с} \]
Таким образом, начальная скорость камня при броске составляет:
\[ v_0 \approx 18.8 \, \text{м/с} \]
Округляя до десятых долей, ответ:
18.8 м/с.