Мяч, подброшенный мальчиком, в течении некоторого времени двигался вверх. При этом его скорость все время уменьшалась, пока не стала равной нулю.Затем мяч стал падать вниз с возрастающей скоростью. Объясните: а)действовала ли на мяч сила притяжения к Земле во время его движения вверх;вниз; б) что послужило причиной уменьшения скорости мяча при его движении вверх; увеличения его скорости при его движения вниз; в) почему при движении мяча вверх его скорости уменьшалась, а при движении вниз - увеличивалась.

Давайте подробно разберёмся с этим вопросом, учитывая физические законы, которые действуют на мяч, подброшенный вверх.

а) Сила притяжения

На мяч действовала сила притяжения к Земле как во время его движения вверх, так и во время его движения вниз. Эта сила называется весом мяча и направлена вниз, к центру Земли.

Когда мальчик подбросил мяч, он придавал ему начальную скорость вверх, преодолевая силу притяжения. Однако даже во время этого движения вверх сила притяжения продолжала действовать на мяч, и она была постоянной, так как масса мяча и ускорение свободного падения на высоте, на которую он поднимался, практически не изменяются.

б) Причины изменения скорости

1. Уменьшение скорости при движении вверх: Уменьшение скорости мяча при его движении вверх происходит из-за того, что сила притяжения замедляет его движение. С каждым моментом времени мяч теряет скорость, поскольку сила притяжения противодействует его движению. Это приводит к тому, что скорость мяча постепенно уменьшается до нуля, когда он достигает максимальной высоты.

2. Увеличение скорости при движении вниз: После достижения максимальной высоты мяч начинает падать вниз. В этот момент сила притяжения начинает ускорять его движение. Поскольку мяч движется под действием этой силы, его скорость начинает увеличиваться. Это продолжается до тех пор, пока мяч не достигнет поверхности земли или не будет остановлен.

в) Почему скорости меняются

• Движение вверх: Когда мяч движется вверх, он преодолевает силу притяжения. Эта сила постоянно направлена вниз, и она замедляет его движение. В результате мяч движется все медленнее, пока не остановится в своей максимальной точке, где скорость равна нулю.

• Движение вниз: Когда мяч начинает падать, сила притяжения начинает действовать на него, ускоряя его движение вниз. Мяч начинает набирать скорость, поскольку действующая сила (вес) направлена в ту же сторону, в которую он движется. Таким образом, скорость мяча при падении увеличивается.

Заключение

Таким образом, движение мяча определяется действующей силой притяжения. Эта сила замедляет мяч при подъёме и ускоряет его при падении. Уменьшение и увеличение скорости мяча объясняется тем, как сила притяжения взаимодействует с движением мяча в разных направлениях.