Какой скорости приобрела стрела, выпущенная вверх, массой 50 г, если перед выстрелом лук...

Question

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

Answer 1

Дано:
m=50 г = 0,050 кг
Δx = 10 см = 0,10 м
k = 2 кН/м = 2000 Н/м

____________________

Н-?
V-?

Работа сил упругости
A = k*(Δx)²/2 = 2000*0,1²/2 = 10 Дж

Высоту поднятия стрелы найдем из потенциальной энергии стрелы:
E = m*g*h

По закону сохранения энергии
E=A
m*g*h = A
h = A/(m*g) = 10/(0,050*10)= 20 м

Скорость:
V=√(2*g*h) = √(2*10*20)=20 м/с