Дано:
Масса мячика: m = 40 г = 0.04 кг
Начальная скорость: v₀ = 30 м/с
Сила сопротивления воздуха: F_сопр = 0.08 Н
Ускорение свободного падения: g ≈ 9.8 м/с²
Решение:
На мячик действует сила тяжести и сила сопротивления воздуха, противоположная направлению движения.
Проекция ускорения на вертикальное направление:
a = g - F_сопр / m
a = 9.8 м/с² - 0.08 Н / 0.04 кг
a = 9.8 м/с² - 2 м/с²
a = 7.8 м/с²
Верхняя точка траектории достигается в момент, когда скорость мячика становится равной нулю.
Используем уравнение движения для скорости:
v = v₀ + at
0 = 30 м/с + (-7.8 м/с²) * t
t = 30 м/с / 7.8 м/с²
t ≈ 3.85 с
Ответ:
Время, за которое мячик достигнет верхней точки траектории, составляет примерно 3.85 секунд.