Брошенный вертикально вверх камень ударился при обратном падении о поверхность земли. Каково соотношение времени, которое камень затратил на восхождение и на падение?

Физика 10 класс Законы движения тел в поле тяжести время восхождения время падения физика камня движение тела ускорение свободного падения закон сохранения энергии параболическое движение кинематика вертикальное движение брошенный камень Новый

Чтобы понять соотношение времени, которое камень затратил на восхождение и на падение, давайте рассмотрим движение камня более подробно.

Камень, брошенный вертикально вверх, проходит два этапа: восхождение и падение. Важно отметить, что в условиях свободного падения (без сопротивления воздуха) время восхождения и время падения будут равны. Это объясняется следующим образом:

1. Восхождение: Когда камень поднимается, он замедляется под действием силы тяжести. Ускорение направлено вниз и равно g (примерно 9.8 м/с²).
2. Максимальная высота: В момент, когда камень достигает максимальной высоты, его скорость становится равной нулю. На этом этапе все кинетическая энергия камня превращается в потенциальную.
3. Падение: После достижения максимальной высоты камень начинает падать. Теперь он ускоряется под действием силы тяжести, и его скорость увеличивается.

Согласно законам физики, при равномерном движении и одинаковом ускорении время, затраченное на восхождение, будет равно времени, затраченному на падение. Это связано с симметрией движения под действием постоянного ускорения.

Таким образом, соотношение времени восхождения к времени падения составляет:

t_восхождения = t_падения

Или, в более общем виде:

t_восхождения : t_падения = 1 : 1

Это означает, что если камень затратил, например, 2 секунды на восхождение, то он также затратит 2 секунды на падение.