Чтобы решить задачу о свободном падении камня, можем воспользоваться формулами физики, которые относятся к движению с постоянным ускорением. В данном случае ускорение свободного падения \( g \) принимаем равным \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \).
Известно, что скорость камня при ударе о землю \( v = 40 \, \text{м/с} \).
Начальная скорость \( v_0 = 0 \), так как камень падает свободно.
Используем формулу, связывающую скорость, ускорение и время: \[ v = v_0 + g t \]
Подставляем известные значения: \[ 40 = 0 + 9.81 t \]
Найдем время падения \( t \): \[ t = \frac{40}{9.81} \approx 4.08 \, \text{с} \]
Теперь найдем высоту падения \( h \) с помощью другой формулы: \[ h = v_0 t + \frac{1}{2} g t^2 \]
Так как начальная скорость \( v_0 = 0 \), формула упрощается до: \[ h = \frac{1}{2} g t^2 \]
Подставляем наши значения: \[ h = \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot (4.08)^2 \] \[ h \approx \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot 16.64 \approx 81.69 \, \text{м} \]
Таким образом, высота падения составляет примерно \( 81.69 \, \text{м} \), а время падения — около \( 4.08 \, \text{с} \).