Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии. Потенциальная энергия ящика в начале спуска переходит в кинетическую энергию в конце спуска.
Потенциальная энергия определяется как ( E_п = mgh ), где ( m ) – масса ящика, ( g ) – ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²), ( h ) – высота горки.
Кинетическая энергия определяется как ( E_к = \frac{1}{2}mv^2 ), где ( v ) – скорость ящика в конце спуска.
Закон сохранения энергии:
$$mgh = \frac{1}{2}mv^2$$
Масса ( m ) сокращается, и мы получаем:
$$gh = \frac{1}{2}v^2$$
$$v^2 = 2gh$$
$$v = \sqrt{2gh}$$
Подставим известные значения:
$$v = \sqrt{2 \cdot 9.8 \cdot 5}$$
$$v = \sqrt{98}$$
$$v \approx 9.9 \text{ м/с}$$
Ответ: ≈ 9.9 м/с