Чтобы найти конечную скорость человека, который катится с горки высотой 32 метра, можно использовать закон сохранения механической энергии. Если мы предполагаем, что трение отсутствует, то вся потенциальная энергия, которую человек имеет на высоте, преобразуется в кинетическую энергию внизу.
Формула для потенциальной энергии (PE) на высоте \(h\):
\[ PE = mgh \]
Где:
- \(m\) — масса человека (можно не учитывать, поскольку она сократится),
- \(g\) — ускорение свободного падения (около \(9.81 \, \text{м/с}^2\)),
- \(h\) — высота (32 м).
Кинетическая энергия (KE) внизу будет равна:
\[ KE = \frac{mv^2}{2} \]
Где \(v\) — конечная скорость (то, что мы пытаемся найти).
Согласно закону сохранения энергии:
\[ PE = KE \]
Подставляя формулы, получаем:
\[ mgh = \frac{mv^2}{2} \]
Сократив массу \(m\) (если она не равна нулю), получаем:
\[ gh = \frac{v^2}{2} \]
Теперь выразим скорость \(v\):
\[ v^2 = 2gh \]
\[ v = \sqrt{2gh} \]
Теперь подставим значения:
\[ v = \sqrt{2 \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 32 \, \text{м}} \]
\[ v = \sqrt{627.84} \]
\[ v \approx 25.06 \, \text{м/с} \]
Таким образом, конечная скорость человека внизу горки составит приблизительно 25.06 м/с (при условии отсутствия трения).