Какую скорость приобрела стрела, выпущенная вверх, массой 50 г, если перед выстрелом лук...

Question

82 просмотров

Какую скорость приобрела стрела, выпущенная вверх, массой 50 г, если перед выстрелом лук был деформирован на 10 см? Коэффициент жесткости лука 2 кН/ м. На какую максимальную высоту поднимается стрела? Сопротивлением воздуха пренебречь.

С моделью ситуации , пожалуйста

Физика helpmeplease24_zn (288 баллов) 27 Май, 18 | 82 просмотров

Дан 1 ответ

Правильный ответ

1)Когда тетева лука была деформирована, лук обладал потенциальной энергией упруго-деформированного тела. Эта энергия определяется по формуле:
$E_p= \frac{kx^2}{2}$
Когда мы стрелу выпустили, она начала обладать кинетической энергией, и эта кинетическая энергия равна по модулю потенциальной. Получится:
$E_p=E_k\\ \frac{kx^2}{2}= \frac{mv^2}{2}\\kx^2=mv^2\\v=x \sqrt{ \frac{k}{m}}$
В условии нам дали растяжение: х=10 см=0,1 м; массу: m=50 г=0,05 кг, жесткость: k=2 кН/м=2000 Н/м. Осталось только найти скорость: v:
$v=x \sqrt{ \frac{k}{m}}=0,1 M \sqrt{\frac{2000 \frac{H}{M}}{0,05KG}}=0,1M*200 \frac{1}{C}=20 \frac{M}{C}$
Ответ 1: скорость лука была 20 м/с.
2)Потом кинетическая энергия стрелы превращается в потенциальную энергию относительно Земли. Это и есть потенциальная энергия тела, поднятого над Землей. Получится:
$E_k=E_p\\ \frac{mv^2}{2}=mgh_m_a_x\\h_m_a_x= \frac{v^2}{2g}= \frac{20^2}{2*10}=20M$
Ответ 2: стрела поднимается на высоту 20 м.
УДАЧИ ВАМ ВО ВСЁМ)))!

Асик777Асик_zn (19.9k баллов) 27 Май, 18