Для решения этой задачи используем уравнение движения с постоянным ускорением. В данном случае тело брошено вниз с начальной высоты и скоростью. Основные параметры:
- начальная высота \( h_0 = 5 \) м
- начальная скорость \( v_0 = 240 \) м/мин, что равняется \( \frac{240}{60} = 4 \) м/с (переводим в метры в секунду)
- ускорение свободного падения \( g \approx 9.81 \) м/с²
- время \( t = 0.5 \) с
Полная формула для определения высоты в любой момент времени выглядит следующим образом:
\[ h(t) = h_0 + v_0 \cdot t - \frac{1}{2} g t^2 \]
Теперь подставим известные значения в формулу:
- \( h_0 = 5 \) м
- \( v_0 = 4 \) м/с
- \( g = 9.81 \) м/с²
- \( t = 0.5 \) с
Теперь рассчитываем:
\[ h(0.5) = 5 + 4 \cdot 0.5 - \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot (0.5)^2 \]
Сначала вычислим каждую часть.
- \( 4 \cdot 0.5 = 2 \)
- \( (0.5)^2 = 0.25 \)
- \( \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot 0.25 = 1.22625 \)
Теперь подставим это все обратно в уравнение:
\[ h(0.5) = 5 + 2 - 1.22625 = 5 + 2 - 1.22625 \approx 5.77375 \text{ м} \]
Таким образом, через 0.5 секунды тело окажется на высоте примерно \( 5.77 \) метра.