Чтобы решить эту задачу, будем использовать законы движения с постоянным ускорением. В данном случае тело движется под действием силы тяжести, и его ускорение равно ускорению свободного падения ( g = 10 \, \text{м/с}^2 ).
- Нахождение скорости через 3 секунды:
Начальная скорость тела ( v_0 = 15 \, \text{м/с} ) (вертикально вниз). Ускорение ( g = 10 \, \text{м/с}^2 ) также направлено вниз. Время ( t = 3 \, \text{с} ).
Используем формулу для определения конечной скорости при равномерном ускорении:
[
v = v_0 + g \cdot t
]
Подставляем значения:
[
v = 15 \, \text{м/с} + 10 \, \text{м/с}^2 \times 3 \, \text{с} = 15 \, \text{м/с} + 30 \, \text{м/с} = 45 \, \text{м/с}
]
Таким образом, через 3 секунды тело достигнет скорости 45 м/с.
- Нахождение пройденного расстояния за 3 секунды:
Используем формулу для определения расстояния при равномерном ускорении:
[
s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} g \cdot t^2
]
Подставляем известные значения:
[
s = 15 \, \text{м/с} \times 3 \, \text{с} + \frac{1}{2} \times 10 \, \text{м/с}^2 \times (3 \, \text{с})^2
]
[
s = 45 \, \text{м} + \frac{1}{2} \times 10 \, \text{м/с}^2 \times 9 \, \text{с}^2
]
[
s = 45 \, \text{м} + 45 \, \text{м} = 90 \, \text{м}
]
Таким образом, за 3 секунды тело проделает расстояние 90 метров.