В соревнованиях по стрельбе из лука используют тетиву жесткостью 1кН/м для натяжения лука. На какую высоту поднимается стрела массой 100г при вертикальной стрельбе, если тетиву растягивают на 20см?
от

1 Ответ

Дано:
Масса стрелы, m = 0.1 кг
Жёсткость лука, k = 1 кН/м = 1000 Н/м
Смещение тетивы, x = 0.2 м

Найти:
Высоту подъема стрелы, h

Решение:
Используем закон Гука для нахождения потенциальной энергии, которая затем преобразуется в кинетическую энергию стрелы.

Потенциальная энергия, U = 0.5 * k * x²

Кинетическая энергия на момент выстрела должна быть равна потенциальной энергии в момент натяжения тетивы:

0.5 * k * x² = m * g * h

где g - ускорение свободного падения.

Разрешим это уравнение относительно h:

h = (0.5 * k * x²) / (m * g)

Подставим значения и решим:

h = (0.5 * 1000 * (0.2)²) / (0.1 * 9.8)

h = (0.5 * 1000 * 0.04) / 0.1 * 9.8

h = (500 * 0.04) / 0.98

h ≈ 20.41 м

Ответ:
Высота подъема стрелы при выстреле из лука составляет около 20.41 м.
от