Чтобы определить модуль начальной скорости (v_0) тела, брошенного вертикально вверх, воспользуемся законами кинематики и уравнением движения с учетом ускорения свободного падения (g).
Дано:
- высота начальной точки (h_1 = 8) м,
- время полета (t = 2) с,
- ускорение свободного падения (g \approx 9.81) м/с².
Первоначально запишем уравнение для высоты (h(t)) тела как функцию времени. При этом учтем, что положительное направление оси (y) направлено вверх:
[ h(t) = h_1 + v_0 t - \frac{1}{2} g t^2. ]
В момент времени (t = 2) с тело достигает поверхности Земли, что означает (h(t) = 0). Подставим все значения в уравнение:
[ 0 = 8 + v_0 \cdot 2 - \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot 2^2. ]
Распишем детальнее:
[ 0 = 8 + 2v_0 - \frac{1}{2} \cdot 9.81 \cdot 4, ]
[ 0 = 8 + 2v_0 - 19.62. ]
Упростим уравнение:
[ 2v_0 = 19.62 - 8, ]
[ 2v_0 = 11.62, ]
[ v_0 = \frac{11.62}{2}, ]
[ v_0 \approx 5.81 \, \text{м/с}. ]
Таким образом, модуль начальной скорости тела, брошенного вверх, составляет приблизительно (5.81 \, \text{м/с}).