А) Какова начальная кинетическая энергия стрелы, если она вылетает из арбалета вертикально вверх со скоростью 15м/с
А) Какова начальная кинетическая энергия стрелы, если она вылетает из арбалета вертикально вверх со скоростью 15м/с и имеет массу 50 г?
В) Чему равна максимальная высота подъема стрелы?
С) Как изменится высота подъема стрелы, если ее масса увеличится вдвое?
В) Чему равна максимальная высота подъема стрелы?
С) Как изменится высота подъема стрелы, если ее масса увеличится вдвое?
11.12.2023 07:41
Написать свой ответ:
Разъяснение:
А) Начальная кинетическая энергия стрелы может быть рассчитана с использованием формулы:
Eк = 0.5 * m * v²,
где Eк - кинетическая энергия, m - масса стрелы, v - скорость стрелы.
Подставляя значения в формулу, получаем:
Eк = 0.5 * 0.05 кг * (15 м/с)² = 0.5 * 0.05 * 225 = 5.625 Дж.
Ответ: Начальная кинетическая энергия стрелы равна 5.625 Дж.
B) Максимальная высота подъема стрелы можно найти, используя закон сохранения механической энергии:
Eп = Eк,
где Eп - потенциальная энергия.
Наибольшая высота достигается в тот момент, когда кинетическая энергия стрелы полностью превращается в потенциальную энергию. Поэтому:
Eп = m * g * h_max,
где g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²), h_max - максимальная высота подъема.
Подставляя значения, получаем:
5.625 Дж = 0.05 кг * 9.8 м/с² * h_max,
h_max = 5.625 / (0.05 * 9.8) ≈ 11.5 м.
Ответ: Максимальная высота подъема стрелы составляет около 11.5 м.
С) Если масса стрелы увеличивается вдвое, то мы можем использовать то же уравнение, что и в пункте B, чтобы найти новую высоту:
Eп = m * g * h_new.
Учитывая, что масса увеличивается вдвое, новая масса будет 0.1 кг (0.05 кг * 2). Подставляя значения и решая уравнение, получаем:
5.625 Дж = 0.1 кг * 9.8 м/с² * h_new,
h_new = 5.625 / (0.1 * 9.8) ≈ 5.77 м.
Ответ: Если масса стрелы увеличивается вдвое, то высота подъема стрелы составляет около 5.77 м.
Пример использования:
Условие: Какова начальная кинетическая энергия стрелы, если она вылетает из арбалета вертикально вверх со скоростью 15 м/с и имеет массу 50 г?
Ответ: Начальная кинетическая энергия стрелы равна 5.625 Дж.
Совет:
Для понимания энергетических преобразований между кинетической и потенциальной энергией при движении предмета величину гравитационного ускорения и формулы законов сохранения механической энергии нужно хорошо изучать. Практика решения задач поможет вам лучше понять эти концепции.
Упражнение:
Стрела массой 100 г вылетает вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Определите начальную кинетическую энергию стрелы в джоулях.