Мяч бросили горизонтально с крыши дома со скоростью v0 = 10 м/с. При падении на землю его
скорость была направлена под углом α = 60
к горизонту. Найдите высоту дома.

Для решения данной задачи мы можем использовать законы горизонтального и вертикального движения тела. Давайте разобъем задачу на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем время полета мяча.
Так как мяч брошен горизонтально, его горизонтальная скорость останется постоянной на всем пути движения. То есть, во время полета мяча горизонтальное расстояние, которое он пролетел, равно нулю. Формула для горизонтального расстояния:
S = v*t
где S - горизонтальное расстояние, v - горизонтальная скорость, t - время полета.
Зная, что горизонтальная скорость v равна 10 м/с, а горизонтальное расстояние S равно нулю, мы можем найти время полета t:
0 = 10*t
Откуда получаем, что t = 0.

Шаг 2: Найдем вертикальную скорость мяча при падении на землю.
Для этого мы воспользуемся формулой для вертикальной скорости:
(v^2) = (v0^2) + 2*a*S
где v - вертикальная скорость, v0 - начальная вертикальная скорость, a - ускорение свободного падения, S - вертикальное расстояние.
Мы знаем, что начальная вертикальная скорость v0 равна 0 м/с (так как мяч брошен горизонтально) и ускорение свободного падения a равно 9,8 м/с^2 (стандартное значение в физике) и вертикальное расстояние S - искомая высота дома.
Подставляем известные значения в формулу:
(v^2) = (0^2) + 2*9,8*S
(v^2) = 0 + 19,6*S
(v^2) = 19,6*S

Шаг 3: Найдем вертикальную скорость мяча.
Мы знаем, что вертикальная скорость v направлена под углом α = 60 к горизонту. Пусть V - общая скорость мяча, тогда вертикальная скорость представляет собой проекцию общей скорости мяча на ось Oy. Проекция скорости вычисляется по формуле:
v = V*sin(α)
где v - вертикальная скорость, V - общая скорость, α - угол между общей скоростью и осью Oy.
Подставляем известные значения в формулу:
v = V*sin(60)
Вспоминаем, что общая скорость мяча V равна 10 м/с, а sin(60) равен √3/2:
v = 10*√3/2.
Упрощаем выражение:
v = 5*√3 м/с.

Шаг 4: Найдем вертикальную скорость мяча при падении на землю.
Мы знаем, что вертикальная скорость v при падении на землю равна -5*√3 м/с (опускаем знак "минус" для удобства).
Так как мы ищем высоту дома, нужно найти значение S из уравнения (v^2) = 19,6*S:
(5*√3)^2 = 19,6*S
75 = 19,6*S
Отсюда получаем:
S = 75/19,6 ≈ 3,83 м.

Ответ: Высота дома составляет примерно 3,83 метра.