Question

Спортсмен при спортивной стрельбе из лука производит выстрел вертикально вверх. Объясните какие превращения механической энергии стрелы происходят при а) полете в вверхб)в максимальной точки подъема​

Answer 1

a) Стрела летит вертикально в верх. Лучник, выпуская стрелу из лука, сообщил ей некоторую кинетическую энергию. Постепенно поднимаясь стрела превращает свою кинетическую энергию в потенциальную, так как скорость стрелы уменьшается, а высота растёт.

Ответ: превращение кинетической энергии в потенциальную энергию стрелы.

б) Стрела достигла своей максимальной точки подъёма. Стрела больше не имеет скорости, она на мгновение зависла в воздухе на какой-то высоте. В этот момент она имеет только потенциальную энергию. Через некоторое время стрела развернётся и снова будет лететь вниз, набирая скорость. Скорость со временем увеличивается, а высота уменьшается. Здесь наблюдается превращение потенциальной энергии в кинетическую.

Ответ: превращение потенциальной энергии в кинетическую.

Answer 2

При спортивной стрельбе из лука спортсмен выпускает стрелу, которая движется вертикально вверх. В процессе движения стрелы происходит преобразование механической энергии. Давайте рассмотрим, какие изменения происходят на разных этапах полета стрелы:

а) Полет вверх: 1. Начальная кинетическая энергия: Стрела обладает начальной кинетической энергией, которая зависит от скорости, с которой ее выпускают. Эта энергия преимущественно механическая.

2. Гравитационный потенциал: По мере поднимания стрелы вверх изменяется ее высота, и, следовательно, изменяется и ее гравитационный потенциал. Часть кинетической энергии преобразуется в потенциальную энергию, так как стрела поднимается против силы тяжести.

б) Максимальная точка подъема: На максимальной точке подъема стрела временно останавливается перед тем как начать свой путь вниз. На этой точке ее кинетическая энергия минимальна, а потенциальная энергия максимальна. На этом этапе вся механическая энергия стрелы преобразуется в потенциальную.

Важно отметить, что в идеальных условиях без учета потерь, механическая энергия должна сохраняться в системе стрела-лук, то есть энергия конвертируется из одной формы в другую, но не исчезает.

После максимальной точки подъема стрела начинает падать, и потенциальная энергия начинает снова преобразовываться в кинетическую энергию, что придает стреле скорость и направление движения к цели.

Таким образом, в спортивной стрельбе из лука механическая энергия стрелы преобразуется из кинетической в потенциальную и обратно, в зависимости от ее положения в полете.