Давайте разберемся с задачей по шагам.
Дано:
- Масса мяча \( m = 200 \text{ г} = 0{,}2 \text{ кг} \) (перевели в килограммы, так как в физике масса измеряется в кг)
- Начальная скорость \( v_0 = 2 \text{ м/с} \)
- Ускорение свободного падения \( g = 9{,}8 \text{ м/с}^2 \)
Что нужно найти:
- Максимальную высоту, которую достигнет мяч.
Почему именно максимально высотное значение?
Когда мяч поднимается, его скорость уменьшается под действием силы тяжести. Максимальная высота — это точка, где его скорость станет равна нулю. После этого мяч начнет падать.
Шаг 1: Используем формулу для скорости и высоты
Из кинематики известно, что при движении под действием постоянного ускорения (здесь — ускорения свободного падения \( g \)):
\[ v^2 = v_0^2 - 2 g h \]
где:
- \( v \) — конечная скорость (на максимальной высоте она равна 0),
- \( v_0 \) — начальная скорость,
- \( g \) — ускорение свободного падения,
- \( h \) — высота, которую нужно найти.
Шаг 2: Решаем уравнение для высоты \( h \):
На максимальной высоте \( v = 0 \):
\[ 0 = v_0^2 - 2 g h \]
\[ 2 g h = v_0^2 \]
\[ h = \frac{v_0^2}{2 g} \]
Подставляем числа:
\[ h = \frac{(2)^2}{2 \times 9.8} = \frac{4}{19.6} \approx 0.204 \text{ м} \]
Ответ:
Мяч достигнет примерно 0,2 метра (или 20 сантиметров) в высоту.
Если нужно, я могу пояснить подробнее или помочь с другими вопросами!