При отсутствии сопротивления воздуха свободно падающее тело подчиняется законам классической механики, в частности, второму закону Ньютона. На такое тело действует только сила тяжести, которая придает ему постоянное ускорение. На поверхности Земли это ускорение, обозначаемое ( g ), примерно равно ( 9.81 \, \text{м/с}^2 ).
Чтобы определить, на сколько увеличивается скорость свободно падающего тела в течение шестой секунды падения, можно использовать уравнение равномерно ускоренного движения:
[ v = u + at, ]
где:
- ( v ) — конечная скорость,
- ( u ) — начальная скорость,
- ( a ) — ускорение (в нашем случае ( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 )),
- ( t ) — время.
Поскольку начальная скорость ( u ) на каждом новом промежутке времени будет равна конечной скорости предыдущего промежутка, начальная скорость на 6-й секунде падения будет равна скорости, которую тело имело в конце 5-й секунды.
Найдем скорость в конце 5-й секунды:
[
v_5 = 0 + 9.81 \times 5 = 49.05 \, \text{м/с}.
]
Найдем скорость в конце 6-й секунды:
[
v_6 = 0 + 9.81 \times 6 = 58.86 \, \text{м/с}.
]
Теперь вычислим, на сколько увеличивается скорость за шестую секунду:
[
\Delta v = v_6 - v_5 = 58.86 \, \text{м/с} - 49.05 \, \text{м/с} = 9.81 \, \text{м/с}.
]
Таким образом, при отсутствии сопротивления воздуха скорость свободно падающего тела за шестую секунду увеличивается на ( 9.81 \, \text{м/с} ).