En pil med en masse på 30 g skudt lige op til højde 130 m Hvad den oprindelige hastighed Hjælp venligst?

Forståelse af fysik

* Energibesparelse: Pilens samlede mekaniske energi forbliver konstant under hele flyvningen (ignorerer luftmodstand). Denne energi er summen af ​​dens kinetiske energi (bevægelsesenergi) og potentiel energi (energi på grund af dens højde).

* kinetisk energi: Ke =(1/2) * mv² (hvor m er masse og v er hastighed)

* Potentiel energi: PE =MGH (hvor G er accelerationen på grund af tyngdekraften, ca. 9,8 m/s² og H er højde)

Beregninger

1. Endelig energi: På det højeste punkt (130 m) stopper pilen øjeblikkeligt, så dens kinetiske energi er nul. Dens samlede energi er rent potentiel energi:

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

2. oprindelig energi: Den oprindelige energi er summen af ​​dens kinetiske energi (hvad vi vil finde) og dens potentielle energi (som er nul på jorden):

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

3. Ligning af energier: Da energi er konserveret, er den oprindelige energi lig med den endelige energi:

E_initial =e_final

(1/2) * mv² =38,22 J

4. Løsning til indledende hastighed:

V² =(2 * 38,22 J) / (0,03 kg) =2548

v =√2548 ≈ 50,48 m/s

Derfor er pilens oprindelige hastighed ca. 50,48 m/s.