Для решения этой задачи можно использовать законы равноускоренного движения. Когда мяч брошен вертикально вверх, он движется против направления ускорения свободного падения, которое является постоянным и равно примерно ( g = 9.8 \, \text{м/с}^2 ).
В момент броска мяч имеет начальную скорость ( v_0 = 30 \, \text{м/с} ). Вершина траектории достигается в тот момент, когда скорость мяча становится равной нулю (т.е. мяч на мгновение останавливается перед началом падения). Скорость мяча изменяется под действием гравитации следующим образом:
[ v = v_0 - g \cdot t, ]
где
- ( v ) — скорость в момент времени ( t ),
- ( v_0 ) — начальная скорость,
- ( g ) — ускорение свободного падения,
- ( t ) — время в секундах.
Чтобы найти время, в течение которого мяч достигнет вершины своего подъема, нужно приравнять скорость ( v ) к нулю и решить уравнение относительно ( t ):
[ 0 = 30 - 9.8 \cdot t. ]
Отсюда
[ 9.8 \cdot t = 30, ]
[ t = \frac{30}{9.8} \approx 3.06 \, \text{секунды}. ]
Таким образом, мяч достигнет максимальной точки подъема примерно через 3.06 секунды после броска.