№ 2. С вершины вертикальной скалы высотой 1000 м упал камень. Через какое время наблюдатель на вершине услышит звук от удара камня при его падении?

Дано:

Решение:

За начало отсчета времени примем момент времени, когда был брошен камень с вершины горы. Он совершает вниз свободное падение с ускорением свободного падения g=9,8 м/c² Согласно уравнению движения при прямолинейном равноускоренном движении пройденный путь S определяется формулой:

ось Z направлена по траектории движения камня (падение вниз), но в противоположном направлении.

Отсюда время, затраченное на прохождение камнем от момента броска до момента падения на землю будет равно:

Время, необходимое для дохождения звука от падения камня до наблюдателя на скале, найдем из формулы:

(так как здесь мы имеем дело с равномерным движением):

где V - скорость звука в воздухе.

И время, за которое до наблюдателя дойдет звук от падения камня, определится, как сумма двух промежутков времени:

Ответ: t=17,2 с.