Скорость мальчика, бросающего мяч вверх с начальной скоростью 3 м/с, пренебрегая сопротивлением воздуха, в момент удара

Хорошо, давайте решим эту задачу шаг за шагом.

Дано: начальная скорость \(v_0 = 3 \, \text{м/с}\) и расстояние между землей и балконом.

Чтобы решить задачу, нам понадобится некоторая физическая информация. Мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти высоту, на которую поднимается мяч.

Изначально, мяч имеет только кинетическую энергию, так как его потенциальная энергия равна нулю. Когда мяч поднимается и достигает максимальной высоты, вся его кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию, а в момент его удара о землю, вся его потенциальная энергия превращается обратно в кинетическую.

Используем формулу для потенциальной энергии: \(PE = m \cdot g \cdot h\), где \(PE\) - потенциальная энергия, \(m\) - масса мяча, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - высота.

Также, кинетическая энергия выражается формулой: \(KE = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\), где \(KE\) - кинетическая энергия, \(v\) - скорость мяча.

Так как начальная скорость мяча равна 3 м/с, кинетическая энергия в начальный момент времени будет равна \(KE_0 = \frac{1}{2} \cdot m \cdot (3 \, \text{м/с})^2\).

По закону сохранения энергии, потенциальная энергия мяча на максимальной высоте равна его кинетической энергии в начальный момент времени, то есть \(PE_{\text{макс}} = KE_0\).

Теперь мы можем найти высоту, на которую поднимается мяч. Подставим значения в формулу для потенциальной энергии и найдем \(h\):

\[PE_{\text{макс}} = m \cdot g \cdot h\]

Теперь мы рассматриваем вопрос про расстояние между землей и балконом. Если мы знаем высоту, на которую поднимается мяч, мы можем найти это расстояние, вычитая высоту из общей высоты здания.

Давайте найдем ответ на вопрос о расстоянии между землей и балконом. Предположим, что высота здания составляет \(H\) метров. Тогда расстояние между землей и балконом равно \(H - h\).

Давайте подведем итоги:

1. Найдите потенциальную энергию мяча на максимальной высоте, используя формулу \(PE_{\text{макс}} = KE_0\).
2. Найдите высоту, на которую поднимается мяч, используя формулу \(PE_{\text{макс}} = m \cdot g \cdot h\).
3. Найдите расстояние между землей и балконом, вычитая найденную высоту из общей высоты здания, то есть \(H - h\).

Пожалуйста, уточните значение общей высоты здания \(H\), чтобы я мог рассчитать итоговый ответ для вас.