Чтобы определить максимальную высоту, которой достигнет тело, брошенное вертикально вверх со скоростью 20 м/с, можно использовать законы кинематики. В данном случае важно учитывать ускорение свободного падения, которое направлено вниз и равно примерно (9.8 \, \text{м/с}^2).
Когда тело движется вверх, его скорость уменьшается из-за действия силы тяжести, пока не станет равной нулю в самой высокой точке. В этот момент тело начинает падать обратно вниз.
Для расчета максимальной высоты можно воспользоваться следующим уравнением движения без учета времени:
[
v^2 = u^2 + 2as
]
где:
- (v) — конечная скорость (в верхней точке (v = 0)),
- (u) — начальная скорость (20 м/с),
- (a) — ускорение (в данном случае (a = -9.8 \, \text{м/с}^2), так как ускорение направлено противоположно направлению движения),
- (s) — перемещение, то есть высота, которую нужно найти.
Подставим известные значения в уравнение:
[
0 = (20)^2 + 2 \times (-9.8) \times s
]
[
0 = 400 - 19.6s
]
Решим это уравнение относительно (s):
[
19.6s = 400
]
[
s = \frac{400}{19.6}
]
[
s \approx 20.41 \, \text{м}
]
Таким образом, максимальная высота, которой достигнет тело, составляет приблизительно 20.41 метров.