Чтобы определить максимальную высоту, на которую поднимется стрела, выпущенная вертикально вверх со скоростью 10 м/с, можно воспользоваться законами кинематики и уравнениями движения под действием силы тяжести.
Когда стрела поднимается, она замедляется под действием силы тяжести. В момент, когда стрела достигает своей максимальной высоты, её вертикальная скорость становится равной нулю. Затем она начинает падать обратно вниз.
Для нахождения максимальной высоты ( h ) используем следующее уравнение кинематики:
[ v^2 = u^2 + 2as ]
где:
- ( v ) — конечная скорость (в данном случае 0 м/с, поскольку на максимальной высоте скорость стрелы равна нулю),
- ( u ) — начальная скорость (10 м/с),
- ( a ) — ускорение (в данном случае ускорение свободного падения, которое равно ( -9.8 ) м/с(^2), знак минус указывает на то, что ускорение направлено вниз),
- ( s ) — перемещение, которое в данном случае является максимальной высотой подъема ( h ).
Подставим значения в уравнение:
[ 0 = (10)^2 + 2 \times (-9.8) \times h ]
Решив это уравнение для ( h ), получаем:
[ 0 = 100 - 19.6h ]
[ 19.6h = 100 ]
[ h = \frac{100}{19.6} ]
[ h \approx 5.10 \text{ м} ]
Итак, максимальная высота, на которую поднимется стрела, составляет приблизительно 5.10 метра.