Для решения задачи используем закон сохранения энергии. В момент падения мяча на землю вся его потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию. Запишем формулу для потенциальной энергии ( \( E_п \) ) и кинетической энергии ( \( E_к \) ):
\( E_п = mgh \)
\( E_к = \frac{mv^2}{2} \)
где:
* \( m \) - масса мяча,
* \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²),
* \( h \) - высота, с которой падает мяч,
* \( v \) - скорость мяча.
Приравниваем потенциальную и кинетическую энергии:
\( mgh = \frac{mv^2}{2} \)
Массу можно сократить, так как она присутствует в обеих частях уравнения:
\( gh = \frac{v^2}{2} \)
Теперь выразим скорость \( v \):
\( v^2 = 2gh \)
\( v = \sqrt{2gh} \)
Подставим значения: \( g = 9.8 \) м/с², \( h = 40 \) м.
\( v = \sqrt{2 \cdot 9.8 \cdot 40} = \sqrt{784} = 28 \) м/с
Ответ: 28 м/с