Стрела массой 50 г выпущена из лука вверх с начальной скоростью 30 м/с. Найдите значение кинетической и потенциальной энергии стрелы а) в момент выстрела от уровня земли б) на её максимальной высоте. g=10

Для решения задачи нам нужно рассчитать кинетическую и потенциальную энергию стрелы в двух моментах времени: в мо...

- Масса стрелы \( m = 50 \, \text{г} = 0.05 \, \text{кг} \) (переведем граммы в килограммы) - Начальная скорость \( v_0 = 30 \, \text{м/с} \) - Ускорение свободного падения \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \) 1. в момент выстрела рассчитывается по формуле: \[ KE = \frac{1}{2} m v^2 \] Подставим значения: \[ KE = \frac{1}{2} \cdot 0.05 \cdot (30)^2 \] \[ KE = \frac{1}{2} \cdot 0.05 \cdot 900 = 0.025 \cdot 900 = 22.5 \, \text{Дж} \] 2. в момент выстрела (на уровне земли) равна нулю, так как высота \( h = 0 \): \[ PE = mgh = 0.05 \cdot 10 \cdot 0 = 0 \, \text{Дж} \] - Кинетическая энергия: \( 22.5 \, \text{Дж} \) - Потенциальная энергия: \( 0 \, \text{Дж} \) На максимальной высоте скорость стрелы равна нулю, и вся кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. 1. на максимальной высоте: Для начала найдем максимальную высоту \( h \), используя закон сохранения энергии: \[ KE{макс} \] \[ 22.5 = mgh \] Подставим значения: \[ 22.5 = 0.05 \cdot 10 \cdot h \] \[ 22.5 = 0.5h \] \[ h = \frac{22.5}{0.5} = 45 \, \text{м} \] Теперь можем найти потенциальную энергию на максимальной высоте: \[ PE = mgh = 0.05 \cdot 10 \cdot 45 \] \[ PE = 0.05 \cdot 450 = 22.5 \, \text{Дж} \] 2. на максимальной высоте равна нулю, так как скорость равна нулю: \[ KE = 0 \, \text{Дж} \] - Кинетическая энергия: \( 0 \, \text{Дж} \) - Потенциальная энергия: \( 22.5 \, \text{Дж} \) - а) Кинетическая энергия: \( 22.5 \, \text{Дж} \), Потенциальная энергия: \( 0 \, \text{Дж} \) - б) Кинетическая энергия: \( 0 \, \text{Дж} \), Потенциальная энергия: \( 22.5 \, \text{Дж} \)