Механика

Задание №21. Расчётная задача высокого уровня

№2. Задание 21

ID: 00007844

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. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$v_0 = 30$

м/с,

$t = 2$

с,

$E_п = 40$

Дж,

$g = 10$

м/с².

Найти:

$m$

⠀

Решение:

Скорость через 2 с:

v = v_0 - gt = 30 - 20 = 10 \text{ м/с}

ЗСЭ (уровень старта — ноль потенциальной):

\frac{m v_0^2}{2} = \frac{m v^2}{2} + E_п

E_п = \frac{m(v_0^2 - v^2)}{2}

m = \frac{2 E_п}{v_0^2 - v^2} = \frac{80}{900 - 100} = \frac{80}{800} = 0{,}1 \text{ кг}

Ответ

0,1 кг

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)