Ответ:

Начальная потенциальная энергия камня, находившегося на высоте 50 м, равна энергии, необходимой для поднятия камня на эту высоту против силы тяжести. Энергия потенциальной энергии вычисляется по формуле:

Ep = mgh

где m - масса камня, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Подставляя известные значения, получим:

Ep = (0.5 кг) * 9.81 м/с^2 * 50 м = 245.25 Дж

Максимальная скорость камня достигается в конце падения, когда вся его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию, и вычисляется по формуле:

Ek = (1/2)mv^2

где v - скорость камня, m - его масса.

Переносим все известные значения в формулу:

245.25 Дж = (1/2) * (0.5 кг) * v^2

Решая уравнение относительно v, получим:

v = √(2 * 245.25 Дж / 0.5 кг) ≈ 22.14 м/с

Теперь рассмотрим, как изменится скорость камня, если масса уменьшится втрое, то есть станет равной 0.5 кг / 3 = 0.1667 кг. Скорость камня на момент падения не зависит от массы, так как сила тяжести, действующая на камень, пропорциональна его массе и будет ускорять камень с одинаковым ускорением независимо от его массы. Таким образом, скорость камня в конце падения будет такой же, как и при начальной массе 0.5 кг, и составит примерно 22.14 м/с.

Объяснение: