Чтобы решить задачу о свободном падении тела, необходимо воспользоваться уравнениями кинематики. В данном случае тело падает с высоты ( h = 30 ) метров, начальная скорость ( v_0 = 0 ), и нам нужно найти высоту, на которой оно окажется через ( t = 2 ) секунды после начала падения. Поскольку сопротивлением воздуха пренебрегаем, считаем, что ускорение свободного падения ( g ) равно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Используем уравнение для определения пройденного пути при равноускоренном движении без начальной скорости:
[ s = \frac{1}{2} g t^2 ]
Подставим значение ( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 ) и ( t = 2 ) секунды в уравнение:
[ s = \frac{1}{2} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot (2 \, \text{с})^2 ]
Выполним вычисления:
[ s = \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot 4 ]
[ s = \frac{1}{2} \cdot 39.24 ]
[ s = 19.62 \, \text{м} ]
Таким образом, через 2 секунды тело пройдёт путь ( s = 19.62 ) метра вниз от начальной высоты. Теперь нужно определить высоту ( h' ), на которой оно окажется после этого времени. Начальная высота ( h ) равна 30 метрам, поэтому:
[ h' = h - s ]
[ h' = 30 \, \text{м} - 19.62 \, \text{м} ]
[ h' = 10.38 \, \text{м} ]
Следовательно, через 2 секунды после начала падения тело окажется на высоте ( 10.38 ) метров.