ID: 00007287
Потенциальная энергия стрелы, выпущенной из лука со скоростью 30 м/с вертикально вверх, через 2 с после начала движения равна 40 Дж. Чему равна масса стрелы? Потенциальная энергия стрелы отсчитывается от уровня старта.
Источник: ФИПИ
v_0 = 30 \text{ м/с}, \quad t = 2 \text{ с}, \quad E_п = 40 \text{ Дж}, \quad g = 10 \text{ м/с}^2
m — ?
Находим высоту, на которой находится стрела через t = 2 с:
h = v_0 t - \frac{g t^2}{2} = 30 \cdot 2 - \frac{10 \cdot 4}{2} = 60 - 20 = 40 \text{ м}
Потенциальная энергия стрелы на высоте h:
E_п = mgh
Выражаем массу:
m = \frac{E_п}{g h} = \frac{40}{10 \cdot 40} = \frac{40}{400} = 0{,}1 \text{ кг}
0,1