Для решения данной задачи мы используем закон сохранения импульса и формулу для скорости тела, падающего с определённой высоты.
Шаг 1: Находим скорость камня в момент удара о землю
Когда камень падает с высоты, он ускоряется под действием силы тяжести. Мы можем использовать уравнение движения для свободно падающего тела:
\[ v = \sqrt{2gh} \]
где:
- \( v \) — скорость (м/с),
- \( g \) — ускорение свободного падения (10 м/с²),
- \( h \) — высота (14 м).
Подставим известные значения:
\[ v = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 14} \] \[ v = \sqrt{280} \] \[ v \approx 16.73 \, \text{м/с} \]
Шаг 2: Находим импульс камня в момент удара
Импульс вычисляется по формуле:
\[ I = mv \]
где:
- \( I \) — импульс (кг·м/с),
- \( m \) — масса (1 кг),
- \( v \) — скорость (16.73 м/с).
Подставим значения:
\[ I = 1 \cdot 16.73 \] \[ I = 16.73 \, \text{кг·м/с} \]
Ответ
Импульс, которым обладал камень в момент удара о землю, составляет примерно 16.73 кг·м/с.