Какая будет максимальная высота, на которую поднимется стрела, если она была выпущена вертикально вверх со скоростью
Какая будет максимальная высота, на которую поднимется стрела, если она была выпущена вертикально вверх со скоростью 36 км/ч, пренебрегая сопротивлением воздуха?
15.12.2023 16:00
Описание: Чтобы определить максимальную высоту, на которую поднялась стрела, нужно воспользоваться законом сохранения энергии. При броске тела вертикально вверх, изначальная кинетическая энергия превращается в потенциальную энергию на максимальной высоте.
Мы можем использовать следующую формулу:
\[ E_1 + E_2 = E_3 \]
где \( E_1 \) - кинетическая энергия в начальный момент времени (в этом случае равна \( \frac{1}{2}mv^2 \) , где \( m \) - масса стрелы и \( v \) - скорость стрелы), \( E_2 \) - потенциальная энергия на максимальной высоте (равна \( mgh \), где \( h \) - максимальная высота), и \( E_3 \) - кинетическая энергия на максимальной высоте (равна 0, так как стрела достигла наивысшей точки и ее скорость стала равной нулю).
Теперь мы можем записать уравнение с учетом известных данных:
\[ \frac{1}{2}mv^2 + 0 = mgh \]
Мы можем упростить это уравнение:
\[ \frac{1}{2}v^2 = gh \]
Теперь мы можем найти максимальную высоту, переупорядочив эту формулу:
\[ h = \frac{v^2}{2g} \]
Теперь, заменяя известные значения (скорость \( v = 36 \) км/ч и ускорение свободного падения \( g = 9.8 \) м/с²), мы можем найти ответ:
\[ h = \frac{(36 \times \frac{1000}{3600})^2}{2 \times 9.8} \]
После выполнения вычислений получим около 72.32 м.
Совет: Для лучшего понимания закона сохранения энергии и решений таких задач, рекомендуется изучить физические законы и принципы, связанные с кинетической и потенциальной энергией.
Дополнительное задание: Камень бросают вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Какова будет его максимальная высота? (пренебрегая сопротивлением воздуха и считая ускорение свободного падения \( g = 9.8 \) м/с²)