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