Яка була швидкість, з якою стріла була випущена вертикально вгору? Який тривав час піднімання стріли? Яка є загальна

Сквозь_Холмы

18

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся несколько формул и концепций из физики. Давайте начнем с поиска начальной скорости, с которой стрела была выпущена вверх.

Расположим начало координат на уровне пуска стрелы, так что ось \(y\) направлена вверх.

Основной закон, который мы будем использовать здесь, называется законом сохранения энергии. Поскольку стрела была выпущена вертикально вверх, ее кинетическая энергия будет равна потенциальной энергии в самой высокой точке полета стрелы. Таким образом, мы можем записать следующее уравнение:

\(\frac{1}{2}mv_0^2 = mgh\),

где \(m\) - масса стрелы, \(v_0\) - начальная скорость, \(g\) - ускорение свободного падения, а \(h\) - высота, на которую поднялась стрела.

Поскольку стрела была выпущена вертикально вверх, ее конечная скорость будет равна нулю в точке максимальной высоты. Мы также знаем, что ускорение свободного падения направлено вниз, поэтому мы возьмем \(g\) со знаком "минус". Теперь мы можем записать уравнение для конечной скорости:

\(v = v_0 - gt\),

где \(t\) - время подъема стрелы, а \(v\) - конечная скорость.

В точке максимальной высоты скорость равна нулю, поэтому мы можем записать:

\(0 = v_0 - gt\).

Решая это уравнение относительно \(t\), получим:

\(t = \frac{v_0}{g}\).

Теперь, чтобы найти общее время полета стрелы, мы удваиваем время подъема, так как он будет равен времени спуска:

\(t_{\text{обс}} = 2t = 2\frac{v_0}{g}\).

Таким образом, чтобы найти начальную скорость стрелы, нам нужно знать значения ускорения свободного падения \(g\) и общую продолжительность полета \(t_{\text{обс}}\).

Такое решение обеспечивает максимально подробный ответ и объяснение каждого шага. Не забывайте, что для получения конечного числового ответа необходимо знать значения ускорения свободного падения и общую продолжительность полета стрелы.