Для решения задачи о камне, упавшем со скалы, используем основные формулы кинематики для равноускоренного движения. В данном случае ускорение свободного падения ( g ) принимается равным ( 9.8 \ \text{м/с}^2 ).
Нам нужно найти скорость камня в момент его падения на дно ущелья. Для этого воспользуемся следующей формулой:
[ v = v_0 + gt ]
где:
- ( v ) — конечная скорость,
- ( v_0 ) — начальная скорость (в данном случае ( v_0 = 0 ), так как камень начинает падение с покоя),
- ( g ) — ускорение свободного падения ( ( 9.8 \ \text{м/с}^2 ) ),
- ( t ) — время падения ( ( 3 \ \text{с} ) ).
Подставляем данные в формулу:
[ v = 0 + 9.8 \ \text{м/с}^2 \cdot 3 \ \text{с} ]
[ v = 29.4 \ \text{м/с} ]
Таким образом, скорость камня в момент падения на дно ущелья составляет ( 29.4 \ \text{м/с} ).
Кроме этого, можно дополнительно рассчитать высоту, с которой упал камень, используя формулу:
[ h = v_0 t + \frac{1}{2}gt^2 ]
Подставляем значения:
[ h = 0 \cdot 3 + \frac{1}{2} \cdot 9.8 \ \text{м/с}^2 \cdot (3 \ \text{с})^2 ]
[ h = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \ \text{м/с}^2 \cdot 9 \ \text{с}^2 ]
[ h = 4.9 \ \text{м/с}^2 \cdot 9 \ \text{с}^2 ]
[ h = 44.1 \ \text{м} ]
Таким образом, высота скалы, с которой упал камень, составляет ( 44.1 \ \text{м} ).
Итак, скорость камня в момент падения на дно ущелья — ( 29.4 \ \text{м/с} ).