Краткое пояснение: Используем закон сохранения энергии и соотношение между потенциальной и кинетической энергиями для нахождения скорости тела.
- Обозначим:
- h - начальная высота (12 м),
- m - масса тела,
- g - ускорение свободного падения (≈ 9.8 м/с²),
- v - скорость тела в нужный момент,
- E_p - потенциальная энергия,
- E_k - кинетическая энергия.
- Запишем условие:
Потенциальная энергия в 1.5 раза меньше кинетической:
\[ E_p = \frac{E_k}{1.5} \]
- Запишем закон сохранения энергии:
Начальная потенциальная энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергий в нужный момент:
\[ mgh = E_k + E_p \]
- Выразим E_k через E_p:
\[ mgh = 1.5E_p + E_p = 2.5E_p \]
Отсюда:
\[ E_p = \frac{mgh}{2.5} \]
- Найдем E_k:
\[ E_k = 1.5E_p = 1.5 \cdot \frac{mgh}{2.5} = \frac{1.5}{2.5}mgh = 0.6mgh \]
- Запишем формулу для кинетической энергии:
\[ E_k = \frac{mv^2}{2} \]
- Приравняем выражения для E_k:
\[ \frac{mv^2}{2} = 0.6mgh \]
- Сократим массу m и выразим скорость v:
\[ v^2 = 2 \cdot 0.6gh = 1.2gh \]
\[ v = \sqrt{1.2gh} \]
- Подставим значения:
\[ v = \sqrt{1.2 \cdot 9.8 \cdot 12} = \sqrt{141.12} ≈ 11.88 \]
- Округлим до целого числа:
Так как в условии сказано, что ответ должен быть целым числом, округляем до 12.
Ответ: 12