物理学を理解する
* エネルギーの保存: 矢印の総機械エネルギーは、飛行中ずっと一定のままです(空気抵抗を無視します)。このエネルギーは、その運動エネルギー(運動のエネルギー)とポテンシャルエネルギー(その高さによるエネルギー)の合計です。
* 運動エネルギー: ke =(1/2) *mv²(mは質量、vは速度)
* ポテンシャルエネルギー: PE =MGH(ここで、Gは重力による加速度、約9.8 m/s²、hは高さです)
計算
1。最終エネルギー: 最高点(130 m)では、矢印が一時的に停止するため、その運動エネルギーはゼロです。その総エネルギーは純粋にポテンシャルエネルギーです:
pe_final =mgh =(0.03 kg) *(9.8 m/s²) *(130 m)=38.22 j
2。初期エネルギー: 初期エネルギーは、その運動エネルギー(私たちが見つけたいもの)とそのポテンシャルエネルギー(地面でゼロ)の合計です。
e_initial =ke_initial + pe_initial =(1/2) *mv² + 0
3。エネルギーの等しい: エネルギーは保存されているため、初期エネルギーは最終エネルギーに等しくなります。
e_initial =e_final
(1/2) *mv²=38.22 j
4。初期速度の解決:
v²=(2 * 38.22 j) /(0.03 kg)=2548
V =√2548≈50.48m/s
したがって、矢印の初期速度は約50.48 m/sです。