Чтобы решить эту задачу, давайте воспользуемся законами движения под действием силы тяжести.
- Нахождение максимальной высоты подъёма.
Формула для расчета максимальной высоты \( h \), на которую поднимется тело, брошенное вертикально вверх, выглядит следующим образом:
\[ h = \frac{v^2}{2g} \]
где:
- \( v \) — начальная скорость (в данном случае 45 м/с),
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).
Подставляем значения:
\[ h = \frac{(45)^2}{2 \cdot 9.81} = \frac{2025}{19.62} \approx 103.17 \text{ м} \]
Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется камень, составляет примерно 103.17 метра.
- Нахождение времени полёта.
Время подъёма \( t \) можно найти по формуле:
\[ t = \frac{v}{g} \]
где:
- \( v \) — начальная скорость (45 м/с),
- \( g \) — ускорение свободного падения (9.81 м/с²).
Подставляем значения:
\[ t = \frac{45}{9.81} \approx 4.59 \text{ с} \]
Это время подъёма. Поскольку полёт включает в себя подъём и падение, общее время полёта \( T \) будет в два раза больше:
\[ T = 2t \approx 2 \cdot 4.59 \approx 9.18 \text{ с} \]
Таким образом, камень будет в полёте примерно 9.18 секунд.
Итак, максимальная высота подъёма составляет примерно 103.17 метра, а общее время полёта — около 9.18 секунд.