Дано:
Масса стрелы (m) = 20 г = 0.02 кг
Начальная скорость стрелы (v) = 20 м/с
Высота, на которой нужно найти кинетическую энергию (h) = 15 м
Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.81 м/с²
Найти:
Кинетическую энергию стрелы на высоте 15 м
Решение:
На любой высоте у стрелы сохраняется сумма потенциальной и кинетической энергий, так как отсутствует трение и воздушное сопротивление. Таким образом, кинетическая энергия стрелы на высоте h равна разности ее начальной кинетической энергии и изменения потенциальной энергии:
1. Начальная кинетическая энергия:
K₀ = (1/2) * m * v²
2. Потенциальная энергия на высоте h:
U = m * g * h
3. Кинетическая энергия на высоте 15 м:
K = K₀ - U = (1/2) * 0.02 кг * 20 м/с * 20 м/с - 0.02 кг * 9.81 м/с² * 15 м = 1 Дж
Ответ:
Кинетическая энергия стрелы на высоте 15 м составляет 1 Дж.