Что будет, если запустить яблоко, как указано на рисунке со скоростью больше 8 км/с (к примеру, 15 километров в секунду). Оно будет кружить вокруг планеты (пока не упадёт из-за снижения скорости объекта – из-за сопротивления воздуха) или вылетит из атмосферы?
Р. S. Сори за кривой рисунок.

Если ты будешь это делать в атмосфере, то яблоко за полсекунды станет печеным, потом горелым, а потом рассыплется. И за это время даже не успеет толком потерять скорость. Если яблоко будет беспредельно жаропрочным, то за 10-15 секунд ПОТЕРЯЕТ свою скорость, и упадет обратно на землю со скоростью порядка 100 м/сек. Опыт надо производить за пределами атмосферы, разумеется.
Если запустить 8 км/сек, яблоко будет описывать ровную окружность (при условии, что опыт проводится на низко-орбитальной высоте, т. к. с удалением от Земли космические скорости снижаются, цифры другие будут).
Если запустить немного медленнее, чем 8 км/сек, яблоко будет описывать эллипс - сначала снижаться и набирать скорость, потом подниматься и тормозиться. Чем ниже скорость запуска, тем более узким будет эллипс, и тем ниже окажется точка перигея. Если эта точка окажется уже в атмосфере, то воздух затормозит полет - и опыт закончится.
Если запустить быстрее, чем 8 км/сек, то яблоко СНОВА начнет описывать эллипс, но на этот раз, вывернутый наизнанку: сначала будет подниматься и тормозиться, а потом падать и разгоняться.
Чем выше скорость запуска, тем более длинным будет получаться эллипс - точка апогея будет удаляться от Земли.
При скорости запуска 11 км/сек, точка апогея удалится в бесконечность. Иными словами, орбита разомкнется. Яблоко будет так же подниматься и затормаживаться, но его инерции все-таки ХВАТИТ, чтобы больше не вернуться назад. И оно полетит с некоторой небольшой остаточной скоростью прочь от Земли.
Вернее говоря, оно окажется на собственной околоСОЛНЕЧНОЙ орбите, уподобится новой планете. Если же скорость запуска будет выше 12 км/сек, то даже и вокруг Солнца яблоко вращаться тоже не будет - и эта орбита ТОЖЕ будет разомкнута. Яблоко превратится в "Вояджер 3".
Если его швырнуть в атмосфере с такой скоростью, то оно просто сгорит нафиг.
Взорвётся.
... метров за сто.
если это на уровне поверхности - разрушится от аэродинамического напора.
При скорости 8 км/с яблоко покинет пределы земли и выйдет на околоземную орбиту, где будет обращаться вокруг планеты длительное время, пока его скорость не снизится ниже 8 км/с, после чего радиус орбиты начнет уменьшаться и оно в итоге упадет на Землю. Однако, на скорости 15 км/с яблоко покинет околоземную орбиту и станет спутником Солнца (притяжение Солнца превысит притяжение Земли).