Ваш вопрос касается одного из фундаментальных аспектов кинематики в физике. Давайте рассмотрим эту задачу шаг за шагом.
Исходные условия: Тело бросают вертикально вверх с поверхности Земли. Пусть начальная скорость тела равна v0. В этой ситуации действует только ускорение свободного падения g, направленное вниз. Предположим, что сопротивление воздуха незначительно.
Время подъёма до максимальной высоты: В верхней точке траектории вертикальная скорость тела равна нулю. Используя второй закон Ньютона и уравнения равноускоренного движения, можно выразить время подъёма tвверх до максимальной высоты:
v=v0−g⋅tвверх
Где v - конечная скорость (в верхней точке она равна 0), v0 - начальная скорость, g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с² на поверхности Земли), tвверх - время подъема. Отсюда
tвверх=gv0
Время падения с максимальной высоты до земли: После достижения максимальной высоты, тело начинает падать вниз, причём его начальная скорость в момент начала падения равна 0. Время падения tвниз будет равно времени подъёма, поскольку ускорение (g) и начальная скорость (0 при падении, v0 при подъёме) одинаковы, а конечная скорость в точке падения будет равна начальной скорости броска:
0=−v0+g⋅tвниз
Отсюда
tвниз=gv0=tвверх
Общее время полёта: Таким образом, общее время полёта T равно сумме времени подъёма и времени падения:
T=tвверх+tвниз=gv0+gv0=2⋅gv0
Это показывает, что общее время полёта в два раза больше времени подъёма до максимальной высоты.
Таким образом, мы доказали, что время полёта тела до момента падения на Землю в два раза больше времени его подъёма на максимальную высоту. Это предполагает идеальные условия без учета сопротивления воздуха и прочих факторов, которые могут влиять на движение тела в реальных условиях.