1. Определим начальную скорость тела.
Путь, пройденный телом за первую секунду, описывается формулой:
$$h_1 = v_0t - \frac{1}{2}gt^2$$
Подставим известные значения:
$$15 = v_0 \cdot 1 - \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot 1^2$$
$$15 = v_0 - 4.9$$
$$v_0 = 15 + 4.9 = 19.9 \approx 20 \text{ м/с}$$
2. Найдем время подъема до верхней точки:
$$t_{up} = \frac{v_0}{g} = \frac{20}{9.8} \approx 2.04 \text{ с}$$
3. Найдем максимальную высоту подъема:
$$h_{max} = \frac{v_0^2}{2g} = \frac{20^2}{2 \cdot 9.8} = \frac{400}{19.6} \approx 20.41 \text{ м}$$
4. Определим положение тела через 1 секунду после достижения верхней точки.
Через 2 секунды после начала движения тело находится в верхней точке. Поэтому оставшиеся 2 секунды тело падает.
- Время падения: $$t = 2.04 \text{ с} - 1 \text{ с} \approx 1.04 \text{ с}$$
- Путь при падении: $$h_{down} = \frac{1}{2}gt^2 = \frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot (1.04)^2 \approx 5.3 \text{ м}$$
5. Путь, пройденный телом за 2 секунды:
- Путь вверх + путь вниз = $$h_{max} + h_{down} = (20.41 -15) + 5.3 \approx 10.71 \text{ м}$$.
6. Путь за следующие две секунды:
$$\text{S} = 20.41 - 15 + 5.3 = 5.41 + 5.3 = 10.71$$
Ответ: 10,71 м