Камень бросили вертикально вверх. Как направлен вектор равнодействующей всех сил, действующих на камень во время игр подъёма и спуска.

Когда камень бросают вертикально вверх, на него действуют несколько сил. Рассмотрим их поочередно на разных этапах движения.

1. Силы при подъёме:

   • Сила тяжести: Это сила, с которой Земля притягивает камень, направленная вниз (в сторону Земли). Она действует на камень всегда, независимо от того, поднимается ли он или падает.
   • Сила сопротивления воздуха: Если камень падает через воздух, то на него также действует сила сопротивления воздуха, направленная вверх (противоположно направлению движения). Однако в условиях идеального вакуума этот эффект можно игнорировать.

   Когда камень поднимается, его скорость уменьшается, и, соответственно, сила тяжести и сила сопротивления воздуха (если учесть сопротивление воздуха) направлены вниз, а движение камня — вверх. Вектор равнодействующей всех сил будет направлен вниз, потому что суммарная сила, действующая на камень, складывается из силы тяжести и силы сопротивления воздуха (если она есть), которые обе направлены вниз. Таким образом, вектор равнодействующей силы будет направлен вниз, замедляя подъём.

2. Силы при спуске:

   • Когда камень начинает падать, сила тяжести остаётся направленной вниз, а сила сопротивления воздуха (если учесть её) снова направлена вверх. Однако в процессе падения камень ускоряется, и сила сопротивления воздуха будет постепенно увеличиваться, но она всё равно будет меньше по величине, чем сила тяжести. То есть, вектор равнодействующей силы всё равно будет направлен вниз, но с уменьшенной величиной силы ускорения по сравнению с подъёмом.

Таким образом, вектор равнодействующей всех сил (если игнорировать сопротивление воздуха) всегда направлен вниз — как при подъёме, так и при спуске. Единственное отличие — при подъёме эта сила замедляет движение вверх, а при спуске — ускоряет движение вниз. Если учитывать сопротивление воздуха, то вектор равнодействующей силы при подъёме и спуске также будет направлен вниз, но скорость изменения движения будет зависеть от величины сопротивления.