Мяч бросили вниз с высоты h=10м. определите модуль начальной скорости мяча, если в момент приземления, модуль его составил v=20м/с

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать законы равноускоренного движения.

Мы знаем, что скорость мяча в конечный момент времени составляет v = 20 м/с. Мы также знаем, что мяч бросили вертикально вниз с высоты h = 10 м.

Воспользуемся формулой для вычисления скорости в конечный момент времени:

v = u + at,

где v - конечная скорость, u - начальная скорость, a - ускорение и t - время.

Так как мяч бросили вниз, его начальная скорость u будет направлена вверх. Поэтому мы можем записать начальную скорость u как отрицательную велечину, также как и высоту h.

Теперь воспользуемся формулой для вычисления времени падения:

h = ut + (1/2)at^2.

Так как начальная скорость u и ускорение a изначально неизвестны, но нам известны значения высоты h и конечной скорости v, мы должны использовать другую формулу.

Воспользуемся формулой:

v^2 = u^2 + 2as,

где s - путь, пройденный мячом.

Так как мяч бросили вертикально вниз, его путь s будет равен высоте h.

Теперь мы можем переписать эту формулу:

v^2 = u^2 + 2gh,

где g - ускорение свободного падения.

Ускорение свободного падения на Земле обычно принимается равным около 9,8 м/с^2.

Теперь мы можем подставить значения и решить уравнение:

20^2 = u^2 + 2 * 9,8 * 10.

Вычисляя правую часть уравнения, получим:

400 = u^2 + 196.

Вычитая 196 с обеих сторон уравнения, получим:

u^2 = 400 - 196,
u^2 = 204.

Вычисляя квадратный корень обеих сторон уравнения, получим:

u = √204.

Так как u - начальная скорость, она не может быть отрицательной. Поэтому можем записать:

u = √204 ≈ 14,28 м/с.

Таким образом, модуль начальной скорости мяча составляет примерно 14,28 м/с.

Школьнику будет понятно, что мы использовали законы равноускоренного движения и применили их к данной задаче. Мы объяснили каждый шаг и предоставили подробные выкладки.