Для нахождения максимальной высоты подъема тела, брошенного вертикально вверх, можно воспользоваться законами кинематики или законом сохранения энергии. Рассмотрим оба способа. 1. Кинематический способ При движении тела вертикально вверх на него действует ускорение свободного падения , направленное вниз. Движение является равнозамедленным. Основные параметры:
- — начальная скорость тела. — конечная скорость в наивысшей точке (равна 0). — ускорение свободного падения (примерно ). — искомая высота.
Используем формулу для перемещения без учета времени: Так как в верхней точке подъема , уравнение принимает вид: Отсюда выражаем высоту : 2. Способ через закон сохранения энергии Согласно закону сохранения механической энергии, кинетическая энергия тела у поверхности земли полностью переходит в потенциальную энергию в высшей точке подъема (пренебрегая сопротивлением воздуха).
- Кинетическая энергия в момент броска: Потенциальная энергия на высоте :
Приравниваем их: Сокращаем массу : Выражаем высоту: Итоговая формула Максимальная высота подъема тела зависит от квадрата начальной скорости и обратно пропорциональна ускорению свободного падения:
Где:
- — начальная скорость. — ускорение свободного падения.
Я могу составить для вас таблицу значений высоты подъема для различных начальных скоростей или рассчитать время полета до этой точки. Хотите, чтобы я это сделал?