Для решения задачи нужно определить модуль перемещения тела, которое было брошено горизонтально с башни.
Во-первых, определим время, которое тело будет находиться в полете. Это можно сделать, используя уравнение для свободного падения:
[ h = \frac{1}{2} g t^2 ]
где:
- ( h ) — высота башни (6 м),
- ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с^2),
- ( t ) — время падения.
Подставим известные значения:
[ 6 = \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot t^2 ]
Решим уравнение для ( t ):
[ 6 = 4.905 \cdot t^2 ]
[ t^2 = \frac{6}{4.905} ]
[ t^2 \approx 1.223 ]
[ t \approx \sqrt{1.223} ]
[ t \approx 1.105 \, \text{с} ]
Теперь найдём горизонтальную скорость тела. Тело упало на горизонтальном расстоянии 8 м за время 1.105 с. Используем уравнение движения:
[ x = v_x \cdot t ]
где:
- ( x ) — горизонтальное расстояние (8 м),
- ( v_x ) — горизонтальная скорость.
Подставим известные значения:
[ 8 = v_x \cdot 1.105 ]
Решим уравнение для ( v_x ):
[ v_x = \frac{8}{1.105} ]
[ v_x \approx 7.24 \, \text{м/с} ]
Теперь определим модуль перемещения тела. Перемещение является векторной величиной, и его модуль можно найти как длину гипотенузы прямоугольного треугольника, где одна сторона равна горизонтальному расстоянию (8 м), а другая — высоте падения (6 м). Используем теорему Пифагора:
[ s = \sqrt{x^2 + h^2} ]
Подставим известные значения:
[ s = \sqrt{8^2 + 6^2} ]
[ s = \sqrt{64 + 36} ]
[ s = \sqrt{100} ]
[ s = 10 \, \text{м} ]
Таким образом, модуль перемещения тела равен 10 метрам.