Для расчета скорости тела в момент достижения поверхности Земли мы можем использовать законы механики, а именно закон сохранения энергии или уравнения движения для равноускоренного движения.
Поскольку тело начинает движение с высоты 20 метров без начальной скорости (v₀ = 0 м/с), и движется под действием силы тяжести, можно воспользоваться следующей формулой из кинематики для нахождения скорости в момент удара о землю:
[ v = \sqrt{2gh} ]
где g - ускорение свободного падения (примерно равно 9.81 м/с² на поверхности Земли), а h - высота, с которой падает тело.
Подставляя значения, получаем:
[ v = \sqrt{2 \times 9.81 \, \text{м/с}² \times 20 \, \text{м}} ]
[ v = \sqrt{392.4 \, \text{м}²/\text{с}²} ]
[ v \approx 19.8 \, \text{м/с} ]
Таким образом, скорость тела в момент достижения земли будет примерно 19.8 м/с.
Этот результат можно также подтвердить, используя уравнения равноускоренного движения:
[ v² = v₀² + 2gh ]
Поскольку начальная скорость v₀ = 0, уравнение упрощается до:
[ v² = 2gh ]
[ v = \sqrt{2gh} ]
что приводит нас к тому же результату.