Определить кинетическую и потенциальную энергию выпущенной стрелы

Задача №362(360) Сборник задач по физике А.П.Рымкевич

Дано:

$m=0.05\,\text{кг}$

${\upsilon}_{0}=30\,\text{м/с}$

$t=2\,\text{с}$

$g=9.81\,{\text{м/с}}^{2}$

${E}_{п}=?$

${E}_{к}=?$

Решение:

Энергия стрелы в момент начала движения

$E={E}_{к0}=\frac{m \cdot {{\upsilon}_{0}}^{2}}{2}$

$E=\frac{0.05\,\text{кг} \cdot {(30\,\text{м/с})}^{2}}{2}=22.5\,\text{Дж}$

Скорость стрелы через

$2$ с после начала движения

${\upsilon}={\upsilon}_{0}-{g} \cdot {t}$

${\upsilon}=30\,\text{м/с}-{9.81\,{\text{м/с}}^{2}} \cdot{ 2\,с}=10.38\,\text{м/с}$

Кинетическая энергия стрелы через

$2$ с после начала движения

${E}_{к}=\frac{m \cdot {\upsilon}^{2}}{2}$

${E}_{к}=\frac{0.05\,\text{кг} \cdot {(10.38\,\text{м/с})}^{2}}{2}=2.694\,\text{Дж}$

Потенциальная энергия стрелы через

$2$ с после начала движения

${E}_{п}=E-{E}_{к}$

${E}_{п}=22.5\,\text{Дж}-2.694\,\text{Дж}=19.806\,\text{Дж}$

Ответ: через

$2$ с после начала движения кинетическая и потенциальная энергии стрелы будут равны

$2.694$ и

$19.806$ Дж.