Пловец прыгает в море со скалы высотой 20 м. Вычислить его скорость на высоте 15 м над поверхностью моря. Какая скорость пловца в момент входа в море? Сопротивление воздуха не учитывать

Дано:

h = 20 метров - высота скалы в море, с которой прыгает пловец;

g = 10 метров в секунду в квадрате - ускорение свободного падения (постоянная величина вблизи поверхности земли;

h1 = 15 метров.

Требуется определить v (м/с) - скорость пловца на высоте h1 и v1 (м/с) - скорость пловца при входе в воду.

Так как в условии задачи не указано, считаем, что пловец начал прыжок без начальной скорости. Тогда по закону сохранения энергии:

Eпот (h) = Eпот (h1) + Eкин (h1);

m * g * h = m * g * h1 + m * v² / 2;

g * h = g * h1 + v² / 2;

v² / 2 = g * h - g * h1;

v = (2 * g * (h - h1)) ^0,5 = (2 * 10 * (20 - 15)) ^0,5 = (2 * 10 * 5) ^0,5 = 100^0,5 = 10 м/с.

Аналогично находим и скорость у поверхности воды:

v1 = (2 * g * h) ^0,5 = (2 * 10 * 20) ^0,5 = 400^0,5 = 20 м/с.

Ответ: на высоте 15 метров скорость будет 10 м/с, при входе в воду - 20 м/с.