Для решения данной задачи необходимо рассмотреть движение мяча вертикально вверх под действием силы тяжести. Сначала определим время подъема мяча до верхней точки, а затем рассчитаем путь, пройденный мячом за 2 секунды.
1. Время подъема до верхней точки:
- Начальная скорость: $$v_0 = 20 \frac{\text{м}}{\text{с}}$$.
- Ускорение свободного падения: $$g \approx 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$$.
- Время подъема: $$t_{up} = \frac{v_0}{g} = \frac{20}{9.8} \approx 2.04 \text{ с}$$.
2. Высота подъема до верхней точки:
- $$h_{up} = \frac{v_0^2}{2g} = \frac{20^2}{2 \cdot 9.8} = \frac{400}{19.6} \approx 20.41 \text{ м}$$.
3. Анализ времени движения:
- Так как $$t = 2.0 \text{ с} < t_{up} = 2.04 \text{ с}$$, мяч еще не достиг верхней точки к моменту времени 2.0 с. Следовательно, мяч движется только вверх.
4. Путь за время t = 2.0 с:
- Путь равен изменению высоты: $$S = v_0t - \frac{1}{2}gt^2$$.
- $$S = 20 \cdot 2 - \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot 2^2 = 40 - 4.9 \cdot 4 = 40 - 19.6 = 20.4 \text{ м}$$.
Ответ: 20.4 м