Чтобы определить высоту, с которой упало яблоко, можно воспользоваться формулой кинетической энергии и законом сохранения механической энергии.
При падении яблоко превращает свою потенциальную энергию в кинетическую. Потенциальная энергия (Ep) на высоте h равна:
\[ Ep = mgh \]
где:
- m - масса объекта (для решения этого уравнения она сократится),
- g - ускорение свободного падения, приблизительно равное 9.81 м/с²,
- h - высота.
Кинетическая энергия (Ek) в момент удара о землю равна:
\[ Ek = \frac{1}{2} mv^2 \]
где v - скорость яблока при ударе о землю.
При падении потенциальная энергия равна кинетической, поэтому:
\[ mgh = \frac{1}{2} mv^2 \]
Массу m можно сократить. Теперь решим уравнение относительно высоты h:
\[ gh = \frac{1}{2} v^2 \]
Отсюда:
\[ h = \frac{v^2}{2g} \]
Теперь подставим значения:
- v = 5 м/с,
- g ≈ 9.81 м/с².
\[ h = \frac{(5)^2}{2 \cdot 9.81} = \frac{25}{19.62} \approx 1.27 \text{ м} \]
Таким образом, яблоко упало с высоты примерно 1.27 метра.
