Равноускоренное… — Задание 1 ЕГЭ по физике №00014495

Идея

Сначала найдём, с какой скоростью камень бросили: для этого свяжем скорость у земли с высотой крыши законом «квадрат скорости». Потом по изменению скорости найдём время полёта.

Шаг 1. Начальная скорость

Ось направим вверх, начало — на крыше. У земли координата $y = -15$ м, скорость по модулю $20$ м/с (направлена вниз). Из $v^2 = v_0^2 + 2 g h$ (камень спустился на $h = 15$ м ниже старта): $20^2 = v_0^2 + 2 \cdot 10 \cdot 15$, откуда $v_0^2 = 400 - 300 = 100$, то есть $v_0 = 10$ м/с (вверх).

Шаг 2. Время полёта

В момент удара о землю скорость направлена вниз: $v_y = -20$ м/с. По закону $v_y = v_0 - g t$: $-20 = 10 - 10 t$, откуда $t = 3$ с.