Задание №6 — Свободное падение (вертикальный бросок)

Решение:

Ускорение камня. Сопротивление воздуха не учитываем, поэтому на камень действует только сила тяжести $m\vec g$. По второму закону Ньютона

$$m\vec a = m\vec g \quad \Rightarrow \quad \vec a = \vec g .$$

Ускорение свободного падения одинаково во всех точках траектории: $a = g \approx 10\ \text{м/с}^2$, направлено вертикально вниз. Значит, по мере подъёма ускорение камня не меняется — позиция 3.

Кинетическая энергия камня. При подъёме сила тяжести направлена против перемещения, движение равнозамедленное: $v = v_0 - gt$, модуль скорости убывает. Так как

$$E_{\text{к}} = \frac{m v^{2}}{2},$$

то с уменьшением $v$ кинетическая энергия уменьшается — позиция 2.

Записываем цифры в порядке «ускорение — кинетическая энергия»: 3, затем 2.

Ответ: 32