Для ответа на вопрос о скорости камня через 3 секунды после начала падения необходимо использовать основные законы кинематики в условиях свободного падения. В данном случае, сопротивление воздуха пренебрежимо мало, поэтому влияние внешних сил, кроме силы тяжести, можно игнорировать.
Свободное падение — это движение тела под действием силы тяжести с ускорением, равным ускорению свободного падения ( g ), которое на поверхности Земли примерно равно ( 9.8 \, \text{м/с}^2 ).
Основная формула для расчета скорости тела при свободном падении с начальной скоростью ( v_0 ) равной нулю (так как камень начинает падать с покоя) выглядит следующим образом:
[ v = v_0 + gt ]
где:
- ( v ) — конечная скорость тела,
- ( v_0 ) — начальная скорость (в данном случае ( v_0 = 0 \, \text{м/с} )),
- ( g ) — ускорение свободного падения (( 9.8 \, \text{м/с}^2 )),
- ( t ) — время падения.
Подставим известные значения в формулу:
[ v = 0 + 9.8 \times 3 ]
[ v = 29.4 \, \text{м/с} ]
Таким образом, через 3 секунды после начала свободного падения камень будет иметь скорость ( 29.4 \, \text{м/с} ).
Это значение можно также использовать для дальнейших расчетов, например, для определения высоты обрыва, с которого падает камень, или для анализа других параметров движения.