Чтобы определить максимальную высоту, на которую поднимется тело, брошенное вертикально вверх с начальной скоростью 12 м/с, можно использовать законы кинематики и известные данные о свободном падении.
Когда тело бросают вверх, оно замедляется из-за гравитационного ускорения ( g ), которое на поверхности Земли составляет приблизительно ( 9{,}8 \ \text{м/с}^2 ) (точное значение может варьировать в зависимости от места, но для большинства задач используется это значение).
В момент, когда тело достигнет своей максимальной высоты, его скорость станет равной нулю. Мы можем использовать это условие для расчета высоты.
Известны следующие параметры:
- Начальная скорость ( v_0 = 12 \ \text{м/с} )
- Гравитационное ускорение ( g = 9{,}8 \ \text{м/с}^2 )
- Конечная скорость ( v = 0 \ \text{м/с} ) (в момент достижения максимальной высоты)
Для определения максимальной высоты ( h ), на которую поднимется тело, используем формулу кинематики без учета времени:
[ v^2 = v_0^2 - 2gh ]
Подставим известные значения в формулу:
[ 0 = (12 \ \text{м/с})^2 - 2 \cdot 9{,}8 \ \text{м/с}^2 \cdot h ]
Рассчитаем:
[ 0 = 144 \ \text{м}^2/\text{с}^2 - 19{,}6 \ \text{м/с}^2 \cdot h ]
Переносим ( 19{,}6 \ \text{м/с}^2 \cdot h ) влево и делим обе стороны на ( 19{,}6 \ \text{м/с}^2 ):
[ 19{,}6 \ \text{м/с}^2 \cdot h = 144 \ \text{м}^2/\text{с}^2 ]
[ h = \frac{144 \ \text{м}^2/\text{с}^2}{19{,}6 \ \text{м/с}^2} ]
[ h \approx 7{,}35 \ \text{м} ]
Таким образом, максимальная высота, на которую поднимется тело, составляет приблизительно ( 7{,}35 \ \text{м} ).