안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
중력이 오직 아래 방향으로만 작용하기 때문이에요. 옆으로 던진 공에게 중력은 옆으로 가라고도 하지 않아요. 그저 아래로 잡아당길 뿐이죠. 그래서 수평 방향으로는 던진 속도 그대로 계속 나아가고, 수직 방향으로는 그냥 떨어뜨린 공과 완전히 똑같이 가속된면서 떨어져요.
두 운동은 서로 간섭하지 않아요. 옆으로 빠르게 가고 있다고 해서 중력이 덜 당기거나 더 당기는게 아니거든요. 마치 에스컬레이터 위에서 걷는 사람과 서 있는 사람이 같은 층에 도착하는 거소가 비슷해요. 걷든 안걷든 에스컬레이터가 올려주는 속도는 같으니까요. 공도 옆으로 얼마나 가느냐와 무관하게 아래로 내려오는 속도는 중력이 정한 대로 예요.
그래서 아무리 세게 던져도 떨어지는 시간은 똑같고, 다만 그 시간 동안 옆으로 얼마나 멀리 갔느냐만 달라지는 거예요. 총알을 수평으로 쏘는 것과 총알을 손에서 놓는 것도 이론상 같은 순간 땅에 닿는다는게 이 원리의 유명한 예시에요 :)