Краткое пояснение: Используем закон сохранения механической энергии, чтобы найти скорость мяча на заданной высоте, учитывая начальную скорость и ускорение свободного падения.
Решение:
- Закон сохранения энергии: \( E_{начальная} = E_{конечная} \)
- \( \frac{1}{2}mv_0^2 = rac{1}{2}mv^2 + mgh \)
- Разделим на массу \(m\): \( \frac{1}{2}v_0^2 = rac{1}{2}v^2 + gh \)
- Выразим \(v^2\): \( v^2 = v_0^2 - 2gh \)
- \( v = \sqrt{v_0^2 - 2gh} \)
- Подставляем значения: \( v_0 = 10 \) м/с, \( g \approx 9.8 \) м/с2, \( h = 3 \) м.
- \( v = \sqrt{(10 \text{ м/с})^2 - 2 \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 3 \text{ м}} \)
- \( v = \sqrt{100 \text{ м}^2/ ext{с}^2 - 58.8 \text{ м}^2/ ext{с}^2} = \sqrt{41.2 \text{ м}^2/ ext{с}^2} \approx 6.42 \text{ м/с} \)
Ответ: Приблизительно 6.42 м/с