Question

Стрела вылетает из арбалета вертикально вверх со скоростью 60 м/с. Масса стрелы 200 г. А) Определите начальную кинетическую энергию стрелы. [2] В) Вычислите значение максимальной высоты подъема. [3] С) Как изменится высота подъема стрелы вдвое большей массы? [2] Помогите пожалуйста

Answer 1

Ответ:

........вот..................

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии.

А) Начальная кинетическая энергия стрелы равна:

KE = (1/2) * масса * скорость^2

где: масса = 0,2 кг (200 г преобразовано в килограммы) скорость = 60 м/с

KE = (1/2) * 0,2 кг * (60 м/с)^2 KE = (1/2) * 0,2 кг * 3600 м^2/с^2 KE = 360 Дж (джоулей)

Б) Максимальная высота подъема достигается, когда кинетическая энергия становится равной нулю (вся начальная кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию). Таким образом, максимальная высота подъема может быть рассчитана с использованием потенциальной энергии:

Потенциальная энергия (PE) = масса * ускорение свободного падения * высота

где: масса = 0,2 кг ускорение свободного падения (g) ≈ 9,81 м/с^2 (стандартное значение на Земле) PE = 0 (на максимальной высоте кинетическая энергия равна нулю) высота = ?

Мы можем решить это уравнение для высоты:

0 = 0,2 кг * 9,81 м/с^2 * высота

высота = 0 / (0,2 кг * 9,81 м/с^2) высота = 0 метров

Таким образом, максимальная высота подъема равна нулю. Это связано с тем, что вся кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию, и стрела останавливается на максимальной высоте.

С) Если масса стрелы увеличивается вдвое, то начальная кинетическая энергия также увеличится вдвое (поскольку она пропорциональна массе), но это не повлияет на максимальную высоту подъема. Максимальная высота все равно будет равна нулю, так как на максимальной высоте вся кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию, и это свойство зависит только от высоты и ускорения свободного падения, но не от массы.