Какова скорость камня, когда он попадает в большой колокол, если он брошен в горизонтальном направлении и пролетает

Для решения этой задачи нам понадобится знание о том, что скорость - это отношение пройденного расстояния к протекшему времени. Дадим обозначения: скорость камня \(v\), время полета камня \(t\), расстояние, которое пролетает камень \(d\) и расстояние, на котором пролетает звук, прежде чем человек услышит его. Поскольку камень движется в горизонтальном направлении, то его горизонтальная скорость будет постоянной.

1. Посчитаем расстояние, на котором пролетает звук до того, как человек услышит удар о колокол. Для этого воспользуемся формулой: \[d = v_{\text{звука}} \cdot t\]
Подставив значения, получаем: \[d = 330 \, \text{м/с} \cdot 3.9 \, \text{с} = 1287 \, \text{м}\].

2. Теперь мы можем определить, какое расстояние в горизонтальном направлении пролетел камень. Поскольку влияние притяжения Земли не учитывается, движение камня можно считать равномерным. Тогда формула для расстояния в горизонтальном направлении примет вид: \[d = v \cdot t\], где \(d\) - расстояние, \(v\) - горизонтальная скорость, \(t\) - время полета.
Подставив значения, которые нам даны, получаем: \(40 \, \text{м} = v \cdot t\).

3. Теперь найдем скорость камня. Для этого разделим полученное расстояние в горизонтальном направлении на время полета камня: \[v = \frac{d}{t}\]
Подставляя известные значения, получаем: \[v = \frac{40 \, \text{м}}{3.9 \, \text{с}} \approx 10.256 \, \text{м/с}\]

Таким образом, скорость камня, когда он попадает в большой колокол, составляет примерно 10.256 м/с.