Для решения задачи о свободном падении камня с высоты 56 метров, нужно воспользоваться формулами из кинематики. Движение камня происходит под действием силы тяжести, поэтому ускорение будет равно ( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 ).
1. Время падения камня
Для определения времени падения ( t ) можно использовать следующую формулу, которая связывает высоту падения ( h ), ускорение свободного падения ( g ) и время ( t ):
[ h = \frac{1}{2} g t^2 ]
Здесь:
- ( h = 56 \, \text{м} ) — высота,
- ( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения,
- ( t ) — время падения.
Решим уравнение для ( t ):
[ 56 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot t^2 ]
Упростим уравнение:
[ 56 = 4.9 t^2 ]
Теперь выразим ( t^2 ):
[ t^2 = \frac{56}{4.9} ]
Выполним деление:
[ t^2 \approx 11.43 ]
Теперь найдём ( t ):
[ t = \sqrt{11.43} ]
[ t \approx 3.38 \, \text{с} ]
Итак, время падения камня составляет приблизительно ( 3.38 ) секунды.
2. Скорость в момент падения на землю
Для определения скорости ( v ) в момент падения на землю можно воспользоваться формулой:
[ v = g t ]
Подставим значения ( g ) и ( t ):
[ v = 9.8 \, \text{м/с}^2 \times 3.38 \, \text{с} ]
Выполним умножение:
[ v \approx 33.12 \, \text{м/с} ]
Итак, скорость камня в момент падения на землю составляет приблизительно ( 33.12 \, \text{м/с} ).
Заключение
Таким образом, камень, свободно падающий с высоты 56 метров, достигает земли через приблизительно 3.38 секунды и имеет скорость около 33.12 м/с в момент столкновения с землей.