Для решения данной задачи можно воспользоваться формулой для вертикального движения тела, брошенного вверх с начальной скоростью:
[ y = v_0t - \frac{gt^2}{2}, ]
где ( y ) - высота, до которой поднимается тело через время ( t ), ( v_0 ) - начальная скорость (30 м/с), ( g ) - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).
Подставим данные и найдем ( t ), когда ( y = 25 ) м:
[ 25 = 30t - \frac{9.81t^2}{2}. ]
Преобразуем уравнение:
[ \frac{9.81t^2}{2} - 30t + 25 = 0. ]
Для удобства упростим коэффициенты, разделив все члены уравнения на 9.81:
[ \frac{t^2}{2} - \frac{30t}{9.81} + \frac{25}{9.81} = 0, ]
[ t^2 - \frac{60t}{9.81} + \frac{50}{9.81} = 0. ]
Это квадратное уравнение относительно ( t ). Решим его, используя формулу корней квадратного уравнения:
[ t = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}, ]
где ( a = 1 ), ( b = -\frac{60}{9.81} ), ( c = \frac{50}{9.81} ).
[ b^2 - 4ac = \left(-\frac{60}{9.81}\right)^2 - 4 \times 1 \times \frac{50}{9.81}, ]
[ t = \frac{-\left(-\frac{60}{9.81}\right) \pm \sqrt{\left(-\frac{60}{9.81}\right)^2 - 4 \times 1 \times \frac{50}{9.81}}}{2 \times 1}. ]
После вычисления значений под корнем и решения уравнения, получим два возможных значения для ( t ), которые соответствуют времени подъема на высоту 25 метров и времени спуска с этой высоты обратно.
После подстановки и вычисления:
[ t_1 \approx 1.42 \, секунды, ]
[ t_2 \approx 2.88 \, секунды. ]
Таким образом, тело будет на высоте 25 метров через приблизительно 1.42 секунды после броска вверх и снова через 2.88 секунды, когда оно будет спускаться обратно.