Для того чтобы определить высоту над землей, на которой окажется камень через 2 секунды после начала падения, нужно сначала вычислить расстояние ( s ), которое камень пролетел за это время. Дано, что начальная скорость ( v = 8 ) м/с, время падения ( t = 2 ) с, и начальная высота ( h_0 = 120 ) м.
Формула для вычисления расстояния ( s ) при свободном падении:
[ s = vt + 5t^2 ]
Подставим известные значения в формулу:
[ s = 8 \times 2 + 5 \times 2^2 ]
Сначала вычислим ( vt ):
[ 8 \times 2 = 16 ]
Теперь вычислим ( 5t^2 ):
[ 5 \times 2^2 = 5 \times 4 = 20 ]
Сложим полученные результаты:
[ s = 16 + 20 = 36 ]
Таким образом, за 2 секунды камень пролетел 36 метров.
Теперь определим высоту над землей. Начальная высота составляет 120 метров, и камень пролетел 36 метров вниз. Чтобы найти, на какой высоте над землей окажется камень, вычтем пройденное расстояние из начальной высоты:
[ h = 120 - 36 = 84 ]
Таким образом, через 2 секунды после начала падения камень окажется на высоте 84 метра над землей.