Kwanini ukirusha jiwe juu linarudi chini

Jibu: Jiwe linarudi chini kwa sababu ya mvuto wa Dunia.

Step 1: Unapokirusha jiwe juu, lina kasi ya awali ya juu, $v_0$ (kwa mfano, $v_0 = 20 \, \mathrm{m/s}$).

Step 2: Mvuto unatoa加 kuongeza kasi thabiti ya chini, $g = 9.8 \, \mathrm{m/s^2}$.

$a = -g = -9.8 \, m/s^2$

Step 3: Kasi ya jiwe hupungua kwa wakati:

$v = v_0 + a t = v_0 - g t$

Step 4: Kwenye urefu wa juu zaidi, $v = 0$:

$0 = v_0 - g t_{\max}$

$t_{\max} = \frac{v_0}{g}$

Kwa $v_0 = 20 \, \mathrm{m/s}$: $t_{\max} = \frac{20}{9.8} \approx 2.04 \, \mathrm{s}$.

Step 5: Na kuendelea, $v$ inakuwa hasi (chini), jiwe linaanza kushuka.

Step 6: Nafasi ya jiwe (kutoka mahali pa kurusha):

$y(t) = v_0 t - \frac{1}{2} g t^2$

Hii ni parabola inayofikia $y_{\max}$ wakati $t_{\max}$, kisha inarudi $y=0$.

$y_{\max} = v_0 \left( \frac{v_0}{g} \right) - \frac{1}{2} g \left( \frac{v_0}{g} \right)^2 = \frac{v_0^2}{2g} \approx \frac{400}{19.6} \approx 20.4 \, m$

Kwa hivyo, mvuto unasisitiza kila wakati chini, hivyo jiwe linapunguza kasi juu, kisha linarudi chini kwa kasi sawa (bila upinzani wa hewa).

Mvuto wa Dunia