Чтобы решить задачу о свободном падении тела, начнем с применения основных формул физики. Когда тело падает без начальной скорости с высоты \( h \), его скорость на земле можно определить по формуле:
\[ v = \sqrt{2gh} \]
где \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)).
В условии задачи говорится, что на высоте \( 11,25 \, \text{м} \) скорость тела равна половине той скорости, с которой оно упадет на землю. Обозначим скорость при падении на землю как \( v \), тогда на высоте \( 11,25 \, \text{м} \) скорость будет:
\[ v_{11.25} = \frac{v}{2} \]
Теперь давайте найдем скорость тела на высоте \( 11,25 \, \text{м} \). Используем ту же формулу для высоты \( h - 11.25 \):
\[ v_{11.25} = \sqrt{2g(h - 11.25)} \]
Так как мы знаем, что \( v_{11.25} = \frac{v}{2} \), подставляем это в уравнение:
\[ \sqrt{2g(h - 11.25)} = \frac{1}{2} \sqrt{2gh} \]
Теперь возведем обе стороны в квадрат, чтобы избавиться от корня:
\[ 2g(h - 11.25) = \frac{1}{4} (2gh) \]
Упрощаем уравнение:
\[ 2g(h - 11.25) = \frac{gh}{2} \]
Умножим обе стороны на 2, чтобы избавиться от дроби:
\[ 4g(h - 11.25) = gh \]
Теперь раскроем скобки:
\[ 4gh - 45g = gh \]
Переносим все, что связано с \( h \), на одну сторону:
\[ 4gh - gh = 45g \]
Это упрощается до:
\[ 3gh = 45g \]
Разделим обе стороны на \( g \) (при \( g \neq 0 \)):
\[ 3h = 45 \]
И разделим на 3:
\[ h = 15 \, \text{м} \]
Таким образом, высота, с которой падает тело, составляет \( 15 \, \text{м} \).
