Для решения задачи воспользуемся уравнением движения с постоянным ускорением. В данном случае ускорение будет отрицательным, так как тело движется вверх и под действием силы тяжести.
Имеем начальную скорость \( v_0 = 15 \) м/с и ускорение \( a = -g = -10 \) м/с².
Сначала найдем скорость, при которой её модуль уменьшится в 8 раз.
Начальная скорость: \[ v_0 = 15 \text{ м/с} \]
Скорость, при которой модуль уменьшится в 8 раз: \[ v = \frac{v_0}{8} = \frac{15}{8} = 1.875 \text{ м/с} \]
Теперь используем закон сохранения механической энергии или уравнение движения. Используем уравнение:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a s \]
где:
- \( v \) — конечная скорость,
- \( v_0 \) — начальная скорость,
- \( a \) — ускорение,
- \( s \) — пройденное расстояние (высота).
Подставим известные значения: \[ (1.875)^2 = (15)^2 + 2 \cdot (-10) \cdot s \]
Теперь посчитаем: \[ 3.515625 = 225 - 20s \]
Переносим \( 20s \) вправо и 3.515625 влево: \[ 20s = 225 - 3.515625 \] \[ 20s = 221.484375 \]
Теперь находим \( s \): \[ s = \frac{221.484375}{20} \approx 11.07421875 \text{ м} \]
Округлив, получаем: \[ s \approx 11 \text{ м} \]
Таким образом, высота, на которой модуль скорости уменьшится в 8 раз, составляет примерно 11 метров.