Чтобы определить скорость сосульки на высоте h = 31 м, можно использовать закон сохранения энергии или уравнение движения с постоянным ускорением.
Используем закон сохранения энергии:
Потенциальная энергия (PE) на высоте h0: \[ PE_0 = mgh_0 \] Потенциальная энергия на высоте h: \[ PE = mgh \] Кинетическая энергия (KE) на высоте h: \[ KE = \frac{1}{2} mv^2 \]
Сохраняя общую энергию (количество энергии остается постоянным), у нас есть: \[ PE_0 = PE + KE \]
Подставляем значения: \[ mgh_0 = mgh + \frac{1}{2} mv^2 \]
Можно отменить массу \(m\) из уравнения: \[ gh_0 = gh + \frac{1}{2} v^2 \]
Перепишем уравнение для нахождения скорости \(v\): \[ v^2 = 2g(h_0 - h) \]
Теперь подставим известные значения \(h_0 = 36 \, \text{м}\), \(h = 31 \, \text{м}\), и \(g = 10 \, \text{м/с}^2\): \[ v^2 = 2 \cdot 10 \cdot (36 - 31) = 20 \cdot 5 = 100 \]
Теперь найдём скорость \(v\): \[ v = \sqrt{100} = 10 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость сосульки на высоте 31 м составит 10 м/с.