Vorrei proporre un altro metodo:
pongo l'origine delle coordinate nel punto di lancio e scrivo la relazione $ -h=vtsen\alpha - \frac{gt^2}{2} $. Risolvo rispetto a $ t $ e trovo che l'unico valore accettabile, perchè non negativo, è $ t=\frac{v sen\alpha + \sqrt{v^2(sen\alpha)^2 +2hg}}{g} $.
Pertanto:
$ x=vcos\alpha \frac{v sen\alpha + \sqrt{v^2(sen\alpha)^2 +2hg}}{g} $
Allora, per $ \alpha=45° x_{max}=28,2 m $.
A questo punto basta (si fa per dire) derivare questa funzione $ x=f(\alpha) $ e porre $ \frac{dx}{d\alpha}=0 $, dunque risolvere rispetto a $ \alpha $. Io c'ho provato, ma poi mi sono arreso (vengono calcoli possibili ma davvero ingestibili, con svariate

potenze di funzioni trigonometriche) e allora mi sono affidato a un programma di elaborazione grafici, che oltre a confermare la validità di questa soluzione per i casi particolari già calcolati mi ha detto che la derivata si annulla in $ \alpha=0,2954 $ da cui$ x_{max}=33,534 m $.
(Occhio: $ \alpha $ è in radianti! In gradi è 16,9°).
Di certo ci dev'essere un modo umano per farlo, solo che io per ora non l'ho visto, oppure ho sbagliato i conti: controllate.
Per quanto riguarda l'angolo è facile: $ \beta=arctg \frac{v_x}{v_y} = arctg \frac{v}{\sqrt{2gh}} $ nel caso $ \alpha=0 $.
Per quanto riguarda il raggio di curvatura non ne sono per nulla sicuro, ma secondo me bisogna considerare che la forza peso è centripeta, quindi vale che $ P_{perpendicolare al moto}=mv^2r^{-1} $. Nell'istante iniziale si ricava che $ r_0=\frac{v^2}{g} $. Nell'istante finale del moto..... Nota: sarebbe interessante studiare come varia il raggio di curvatura, tanto abbiamo già tutti gli strumenti.
Svolgendo i conti:
$ \beta=17,7° $
$ r_0=10,2 m $
Che ve ne pare? Ditemi se vi sembra plausibile. @fur3770:ma il problema l'hai inventato te o l'hai trovato da qualche parte? Hai la soluzione? Cmq complimenti, è un bel problema.
Ciao