Ένα βέλος με μάζα 30g πυροβόλησε κατευθείαν στο ύψος 130μ. Ποια είναι η αρχική ταχύτητα παρακαλώ βοηθήστε;

Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε την αρχική ταχύτητα του βέλους:

Κατανόηση της φυσικής

* Διατήρηση ενέργειας: Η συνολική μηχανική ενέργεια του βέλους παραμένει σταθερή καθ 'όλη τη διάρκεια της πτήσης του (αγνοώντας την αντίσταση στον αέρα). Αυτή η ενέργεια είναι το άθροισμα της κινητικής ενέργειας (ενέργειας κίνησης) και της δυνητικής ενέργειας (ενέργεια λόγω του ύψους της).

* Κινητική ενέργεια: Ke =(1/2) * mv² (όπου m είναι μάζα και V είναι ταχύτητα)

* Πιθανή ενέργεια: PE =MGH (όπου το G είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, περίπου 9,8 m/s2, και H είναι ύψος)

Υπολογισμοί

1. Τελική ενέργεια: Στο υψηλότερο σημείο του (130 μ.), Το βέλος σταματά στιγμιαία, οπότε η κινητική του ενέργεια είναι μηδενική. Η συνολική ενέργεια της είναι καθαρά δυνητική ενέργεια:

PE_FINAL =MGH =(0,03 kg) * (9,8 m/s2) * (130 m) =38,22 J

2. Αρχική ενέργεια: Η αρχική ενέργεια είναι το άθροισμα της κινητικής της ενέργειας (αυτό που θέλουμε να βρούμε) και η πιθανή ενέργεια της (που είναι μηδέν στο έδαφος):

E_initial =ke_initial + pe_initial =(1/2) * mv² + 0

3. Δεδομένου ότι η ενέργεια διατηρείται, η αρχική ενέργεια ισούται με την τελική ενέργεια:

E_initial =e_final

(1/2) * MV² =38.22 J

4. Επίλυση για αρχική ταχύτητα:

v² =(2 * 38.22 j) / (0.03 kg) =2548

v =√2548 ≈ 50,48 m/s

Επομένως, η αρχική ταχύτητα του βέλους είναι περίπου 50,48 m/s.