Для решения этой задачи, нам потребуется знание о законе сохранения механической энергии.
Закон сохранения механической энергии утверждает, что сумма потенциальной и кинетической энергий системы остается постоянной, если на нее не действуют внешние силы.
Сумма потенциальной и кинетической энергии выражается следующей формулой:
E = U + K
где E - механическая энергия, U - потенциальная энергия, K - кинетическая энергия.
Потенциальная энергия выражается следующей формулой для точки на высоте h:
U = mgh
где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота.
Кинетическая энергия выражается следующей формулой:
K = (1/2)mv^2
где v - скорость тела.
Максимальное значение суммы потенциальной и кинетической энергии достигается в той точке, где кинетическая энергия максимальна. Кинетическая энергия максимальна, когда скорость максимальна.
Высота максимума траектории достигается в точке, где вертикальная составляющая скорости становится равной нулю. Это происходит на изначальной высоте, когда тело только начинает движение в горизонтальном направлении.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что сумма потенциальной и кинетической энергии имеет максимальное значение в исходной точке броска, когда тело только начинает движение под углом к горизонту.
