Физика 10 класс: Камень падал 1.5 секунды. С какой скоростью он ударился о Землю?

Решение для цели "Понять" (10 класс, физика):

Исходные данные и допущения

• Начальная скорость u = 0 (камень падает с покоя).
• Ускорение свободного падения g ≈ 9.81 м/с² (возьмём примерно 9.8 для простоты).
• Время падения t = 1.5 с.
• Сопротивление воздуха игнорируем (как в типичных задачах по кинематике).

1. Скорость при ударе Формула: v = u + a t. Здесь a = g, u = 0, t = 1.5 с. v = 0 + 9.81 × 1.5 ≈ 14.715 м/с.

Округленно: v ≈ 14.7 м/с вниз (примерно 15 м/с).

2. Расстояние, пройденное за время Чтобы проверить, можно посчитать расстояние s: s = u t + (1/2) g t² = 0 + 0.5 × 9.81 × (1.5)² (1.5)² = 2.25, поэтому s ≈ 0.5 × 9.81 × 2.25 ≈ 11.0 м.

3. Проверка через энергию (опционально) С использованием уравнения v² = u² + 2 g s: v² ≈ 0 + 2 × 9.81 × 11.0 ≈ 216 → v ≈ √216 ≈ 14.7 м/с. Это совпадает с результатом из пункта 1.

Итого

• Скорость удара о Землю ≈ 14.7 м/с вниз (около 15 м/с), если пренебрегать сопротивлением воздуха.

Примечание

• В реальности сопротивление воздуха уменьшает конечную скорость по сравнению с идеальным вакуумом, но для этой задачи стандартно считают без него. Если нужно, могу показать пример с учётом сопротивления.