Порівняйте величину сили тяжіння, яка діє на м яч, з його вагою у верхній точці траєкторії

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется применить некоторые физические законы. В данном случае мы будем использовать закон сохранения энергии.

Величина силы тяжести \(F_{тяж}\), действующей на мяч, будет равна произведению его массы \(m\) на ускорение свободного падения \(g\):
\[F_{тяж} = m \cdot g\]

Вероятно, вы знаете, что в частности на Земле \(g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2\).

Верхняя точка траектории мяча - это точка, находящаяся на максимальной высоте, когда он движется вертикально вверх. В этой точке скорость мяча достигает нуля, а следовательно, кинетическая энергия тоже равна нулю.

Изначально у мяча есть только потенциальная энергия, которая равна произведению его массы \(m\) на ускорение свободного падения \(g\) и его высоту \(h\):
\[E_{пот} = m \cdot g \cdot h\]

Так как кинетическая энергия на верхней точке траектории равна нулю, сумма потенциальной энергии и кинетической энергии на верхней точке также равна нулю:
\[E_{пот} + E_{кин} = 0\]

Подставим выражение для потенциальной энергии:
\[m \cdot g \cdot h + E_{кин} = 0\]

Так как кинетическая энергия равна \(\frac{1}{2} m v^2\), где \(v\) - скорость мяча, а \(m\) - его масса, можем записать:
\[m \cdot g \cdot h + \frac{1}{2} m \cdot v^2 = 0\]

На верхней точке траектории \(v = 0\), так как скорость равна нулю, следовательно, получим:
\[m \cdot g \cdot h = 0\]
\[m \cdot g \cdot h = 0\]

Значение веса мяча равно \(F_{вес} = m \cdot g\), поэтому можем сказать, что
\[F_{тяж} = F_{вес}\].

Следовательно, величина силы тяжести, действующей на мяч, равна его весу в любой точке на его траектории, включая верхнюю точку.

Это объясняется тем, что сила тяжести всегда направлена вниз и имеет постоянное значение на всей траектории движения мяча. Таким образом, сила тяжести не зависит от точки на траектории и всегда равна весу тела.

Надеюсь, это решение помогло вам в понимании задачи! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их. Я всегда готов помочь!