안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
처음 쏘아 올린 속도 v₀를 수평과 연직 두 방향으로 나눠서 따로 보면 풀려요. 30도로 쏘았으니 수평 성분은 v₀cos30° = (√3/2)v₀, 약 0.87v₀이고, 연직 성분은 v₀sin30° = v₀/2예요.
수평 방향으로는 공기 저항을 무시하면 포탄을 밀거나 당기는 힘이 없어요. 힘이 없으니 가속도도 없고, 수평 속도는 발사 순간부터 땅에 떨어질 때까지 (√3/2)v₀로 전혀 변하지 않아요. 최고점에서도 마찬가지예요.
연직 방향으로는 중력이 계속 아래로 당겨서 속도가 1초에 g만큼씩 줄어들어요. v₀/2로 올라가던 속도가 점점 줄다가 0이 되는 순간이 바로 최고점이에요. 더 올라갈 속도가 남아 있지 않으니 거기서 멈췄다가 다시 떨어지기 시작하는 거예요. 최고점까지 걸리는 시간은 t = (v₀/2) ÷ g = v₀/(2g)로 구할 수 있어요.
그래서 최고점에서 포탄의 속력은 0이 아니라 수평 성분만 남은 (√3/2)v₀이고, 방향은 지면과 나란해요. 최고점에서 속도가 0이라고 헷갈리기 쉬운데, 0이 되는 건 연직 성분뿐이에요 :)