Для решения задачи нам нужно найти потенциальную энергию тела в высшей точке его подъёма. Потенциальная энергия (ПЭ) определяется по формуле:

ПЭ = m * g * h

где:

• m - масса тела (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,81 м/с²),
• h - высота, на которую поднимется тело (в метрах).

Первым шагом нам нужно найти максимальную высоту подъёма тела. Для этого мы можем использовать уравнение движения. В вертикальной составляющей скорости мы можем выразить её как:

V_y = V * sin(α)

где:

• V - начальная скорость (4 м/с),
• α - угол (30°).

Подставим значения:

V_y = 4 * sin(30°)

Зная, что sin(30°) = 0,5, получаем:

V_y = 4 * 0,5 = 2 м/с

Теперь мы можем использовать уравнение для максимальной высоты, которое можно вывести из уравнения движения:

V_y^2 = V_0^2 - 2 * g * h

На высшей точке скорость V_y будет равна 0, поэтому уравнение можно записать как:

0 = (2)^2 - 2 * g * h

Упрощая, получаем:

0 = 4 - 2 * 9,81 * h

Решая это уравнение для h, мы получаем:

2 * 9,81 * h = 4

h = 4 / (2 * 9,81)

h ≈ 0,204 м

Теперь, когда мы нашли высоту, можем подставить её в формулу для потенциальной энергии:

ПЭ = 0,1 * 9,81 * 0,204

Вычисляем:

ПЭ ≈ 0,1 * 9,81 * 0,204 ≈ 0,200 мДж

Таким образом, потенциальная энергия тела в высшей точке подъёма составляет примерно 0,200 Дж.