Чтобы определить, через какое время тело, брошенное вертикально вверх с начальной скоростью 20,58 м/с, вернётся на землю, воспользуемся уравнением движения с постоянным ускорением. В данном случае, под действием силы тяжести (g = 9,8 м/с²) тело будет двигаться вверх, замедляясь, достигнет наивысшей точки, а затем начнёт свободно падать вниз.
Найдем время подъема. Во время подъема конечная скорость тела будет равна нулю. Используем уравнение:
\[ v = u - g \cdot t \]
где:
- \( v \) — конечная скорость (0 м/с на высшей точке),
- \( u \) — начальная скорость (20,58 м/с),
- \( g \) — ускорение свободного падения (9,8 м/с²),
- \( t \) — время подъема.
Подставим известные значения:
\[ 0 = 20,58 - 9,8 \cdot t \]
Теперь решим это уравнение для \( t \):
\[ 9,8 \cdot t = 20,58 \]
\[ t = \frac{20,58}{9,8} \approx 2,1 \text{ сек} \]
Это время, за которое тело поднимется к наивысшей точке.
Теперь найдем общее время полета. Поскольку время подъёма и время падения равно, общее время полета будет в два раза больше:
\[ t_{\text{общ}} = 2 \cdot t_{\text{подъема}} = 2 \cdot 2,1 \approx 4,2 \text{ сек} \]
Таким образом, тело упадет на землю примерно через 4,2 секунды после броска.