Давайте разберем задачу по шагам.
Дано:
- Начальная скорость броска: \( v_0 \) м/с
- Ускорение свободного падения: \( g \) м/с²
- Сопротивление воздуха пренебречь
- Нужно найти время, когда скорость камня впервые уменьшится вдвое по сравнению с первоначальной.
Решение
Шаг 1: Запишем уравнение скорости в процессе вертикального подъема.
При движении вверх, под действием силы тяжести, скорость изменяется по формуле:
\[ v(t) = v_0 - g t \]
где:
- \( v(t) \) — скорость в момент времени \( t \),
- \( v_0 \) — начальная скорость,
- \( g \) — ускорение свободного падения.
Шаг 2: Определим условие уменьшения скорости вдвое.
Нам нужно найти момент, когда скорость станет равна \( \frac{v_0}{2} \):
\[ v(t) = \frac{v_0}{2} \]
Подставим в уравнение скорости:
\[ \frac{v_0}{2} = v_0 - g t \]
Шаг 3: Решим уравнение относительно \( t \).
Перенесем все в левую часть:
\[ g t = v_0 - \frac{v_0}{2} = \frac{v_0}{2} \]
Отсюда:
\[ t = \frac{\frac{v_0}{2}}{g} = \frac{v_0}{2 g} \]
Итог:
Время, через которое скорость камня впервые уменьшится в 2 раза:
\[ \boxed{ t = \frac{v_0}{2 g} } \]
Округление:
Для конкретного ответа нужно знать значение начальной скорости \( v_0 \) и ускорения \( g \), но в задаче они не указаны. Обычно, при стандартных условиях:
- \( g \approx 9,8 \) м/с²
- начальную скорость можно оставить как переменную \( v_0 \)
Если, например, \( v_0 \) известно, то формула полностью готова.
Итоговая формула:
\[ \boxed{ t \approx \frac{v_0}{2 \times 9{,}8} \text{ секунд} } \]
При указании конкретных чисел можно подставить и вычислить окончательный результат, округляя до десятых.