Задание OGEPHYS3E2EF2: Свободное падение. Формулы, описывающие свободное падение тела по вертикали (движение тела вниз или вверх относительно поверхности Земли). Графики зависимости от времени для проекции ускорения, проекции скорости и координаты при свободном падении тела по вертикали

Выберем инерциальную систему отсчёта Земли, ось Oy направим вертикально вверх. Даны v₀ᵧ = 25 м·с⁻¹ и время t = 1 с. Сопротивление воздуха отсутствует; вблизи Земли принимаем g = 10 м·с⁻².

После отрыва от руки на тело действует только сила тяжести mg вниз. Сила броска больше не действует. Второй закон Ньютона в проекции на Oy:
−mg = maᵧ,
следовательно, aᵧ = −g. Закон скорости:
vᵧ = v₀ᵧ + aᵧt = v₀ᵧ − gt.

Подстановка:
vᵧ = 25 м·с⁻¹ − 10 м·с⁻² · 1 с = 15 м·с⁻¹.
Проекция положительна, значит, через секунду тело ещё движется вверх. Модуль скорости равен 15 м·с⁻¹.

Проверка. Время подъёма до нулевой скорости t_в = v₀ᵧg = 2510 с = 2,5 с. Рассматриваемый момент 1 с раньше остановки, поэтому положительное направление скорости найдено верно. За секунду модуль скорости уменьшился на 10 м·с⁻¹. Ответ: 15.