Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать физические уравнения движения. Мы знаем, что скорость мяча уменьшается из-за силы тяжести, которая действует на него, и это приводит к замедлению его движения вверх.
- Определение времени, когда скорость станет равной нулю:
Согласно уравнению движения:
[ v = v_0 - g \cdot t ]
где:
- ( v ) — конечная скорость (в данном случае 0 м/с, когда мяч достигнет наивысшей точки),
- ( v_0 ) — начальная скорость (9,8 м/с),
- ( g ) — ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²),
- ( t ) — время, которое мы ищем.
Подставляя известные значения, получаем:
[ 0 = 9,8 - 9,8 \cdot t ]
[ 9,8 \cdot t = 9,8 ]
[ t = 1 \text{ с} ]
Итак, мяч остановится через 1 секунду.
- Определение смещения (перемещения) мяча:
Теперь, чтобы найти перемещение, мы можем воспользоваться формулой:
[ s = v_0 \cdot t - \frac{g \cdot t^2}{2} ]
где ( s ) — перемещение.
Подставляем значения:
[ s = 9,8 \cdot 1 - \frac{9,8 \cdot 1^2}{2} ]
[ s = 9,8 - \frac{9,8}{2} ]
[ s = 9,8 - 4,9 ]
[ s = 4,9 \text{ м} ]
Таким образом, мяч поднимется на 4,9 метра от места броска.
Итак, подведем итог: мяч достигнет наивысшей точки через 1 секунду при перемещении в 4,9 метра вверх.