На какой высоте яблоко достигнет скорости 2 м/с при свободном падении с высоты H = 4 м? При этом масса яблока равна

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы движения при свободном падении и уравнения кинематики. Давайте посмотрим на каждый этап решения задачи:

1. Найдем время, за которое яблоко достигнет скорости 2 м/с при свободном падении. Для этого мы можем использовать уравнение скорости:

\[v = u + at\]

где v - конечная скорость (2 м/с), u - начальная скорость (0 м/с, так как яблоко падает с покоя), a - ускорение свободного падения (10 Н/кг), t - время.

В нашем случае, начальная скорость равна 0, ускорение свободного падения равно 10 Н/кг, поэтому уравнение примет вид:

\[2 = 0 + 10t\]

Решим это уравнение относительно времени t:

\[10t = 2\]

\[t = \frac{2}{10}\]

\[t = 0.2 \, с\]

2. Зная время, за которое яблоко достигнет скорости 2 м/с при свободном падении, мы можем найти расстояние, которое оно пройдет за это время. Для этого можем использовать уравнение пути:

\[s = ut + \frac{1}{2}at^2\]

где s - путь, u - начальная скорость, a - ускорение свободного падения, t - время.

В нашем случае, начальная скорость равна 0, ускорение свободного падения равно 10 Н/кг, время равно 0.2 с. Подставим эти значения в уравнение и найдем путь:

\[s = 0 \cdot 0.2 + \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot (0.2)^2\]

Выполняя вычисления, получим:

\[s = 0 + \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 0.04\]

\[s = 0 + 0.2\]

\[s = 0.2 \, метра\]

Таким образом, яблоко достигнет скорости 2 м/с на высоте 0.2 метра от начальной позиции.