Шар массой 1 кг брошен с поверхности Земли с начальной скоростью 20 м/с под углом 30° к горизонту. Считайте, что сопротивлением воздуха при движении шара можно пренебречь. До какой максимальной высоты поднялся шар? Как изменилась потенциальная энергия шара за время подъема?

m = 1 кг.

g = 10 м/с^2.

V0 = 20 м/с.

∠α = 30°.

hmax - ?

На брошенное тело будет действовать только сила тяжести m * g, направленная вертикально вниз.

Поэтому тело горизонтально будет двигаться равномерно со скоростью Vх, значение которой найдём по формуле: Vх = V0 * cosα.

Вертикально тело будет двигаться с ускорением свободного падения g и начальной скоростью Vу0 = V0 * sinα до полной остановки, а потом будет двигаться вниз. Максимальная высота у тела hmax будет тогда, когда вертикальная составляющая скорости будет Vу = 0.

hmax = (V0 * sinα) ^2 / 2 * g.

hmax = (20 м/с * sinα30°) ^2 / 2 * 10 м/с^2 = 5 м.

Ответ: максимальная высота подъёма шара составит hmax = 5 м.