Ускорение в верхней точке траектории

В верхней точке скорость горизонтальна. Сравните ускорение тела с \(g\): что это говорит о силе сопротивления? Запишите второй закон Ньютона с учётом силы тяжести и силы сопротивления.

Поскольку ускорение тела больше ускорения свободного падения, на него действует сила сопротивления воздуха, направленная в верхней точке траектории параллельно поверхности земли (противоположно скорости). На рисунке показаны силы, действующие на тело в верхней точке траектории: сила тяжести, сила сопротивления воздуха и их равнодействующая (жирным). Поэтому модуль второго закона Ньютона для тела в верхней точке даёт \[ma = \sqrt{(mg)^2 + (F_c)^2}.\]

Выражая отсюда силу сопротивления и учитывая, что \(a = 4g/3\), получим \[F_c = \frac{\sqrt{7}}{3}\,mg.\] Направлен вектор ускорения под углом \[\alpha = \operatorname{arctg}\left(\frac{\sqrt{7}}{3}\right)\] к вертикали (см. рисунок).