1) Определим конечную скорость, зная, что начальная скорость V₀=0 м/с.
h=(V₀²-V²)gt
На высоте 20 м кинетическая энергия Ек=0, т.к. это функция скорости, а начальная скорость V₀=0 м/с. Найдем потенциальную энергию на высоте h=20 м:
Ек=mgh=60*10*20=12000 Дж=12 кДж.
По закону сохранения энергии: Е=Ек+Еп, т.е. на высоте h=20 м Е=Еп=12 кДж. Т.е. полная энергия равна 12 кДж.
Следовательно, перед падением на землю, когда потенциальная энергия Еп=0, кинетическая энергия будет равна Ек=Е-Еп=12-0=12 кДж.
Подставим это значение в формулу:
Ек=mV²/2
12000=60*V²/2
24000=60*V²
V²=24000/60
V²=400
V=√400
V=20 м/с.
Ответ: V=20 м/с.