Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение кинематики для движения по вертикали с учетом ускорения свободного падения (g = 9.81 м/с²).
Уравнение, которое нам пригодится, выглядит следующим образом:
[ v^2 = u^2 + 2as ]
Где:
- ( v ) - конечная скорость шарика (10 м/с)
- ( u ) - начальная скорость шарика (15 м/с, направлена вертикально вверх)
- ( a ) - ускорение свободного падения (гравитационное ускорение)
- ( s ) - высота, на которой находится шарик, когда его скорость составляет 10 м/с
Так как шарик движется против гравитации при подъеме, ускорение ( a ) будет равно обратному ускорению свободного падения (-9.81 м/с²), так как оно направлено в противоположную сторону от положительного направления оси координат.
Подставим данные в уравнение:
[ 10^2 = 15^2 - 2 \cdot 9.81 \cdot s ]
[ 100 = 225 - 19.62s ]
[ 19.62s = 225 - 100 ]
[ 19.62s = 125 ]
[ s = \frac{125}{19.62} ]
[ s \approx 6.38 , \text{м} ]
Итак, на высоте около 6.38 м скорость шарика будет равна 10 м/с. Результат округляем до сотых:
[ s \approx 6.38 , \text{м} ]