Мальчик стреляет из лука вертикально вверх, а стрела достигла высоты 20 метров. Чтобы определить начальную скорость стрелы, нам нужно воспользоваться уравнениями движения под действием свободного падения.
Высота, которую стрела достигла, равна максимальной высоте полета. Известно, что в момент максимальной высоты вертикальная скорость стрелы равна 0.
Используем уравнение движения: \(v^2 = u^2 + 2as\), где:
- \(v\) - конечная скорость (равна 0 на максимальной высоте)
- \(u\) - начальная скорость (искомое значение)
- \(a\) - ускорение свободного падения (принимаем за \(g\) ≈ 9.81 м/с²)
- \(s\) - путь (высота, на которую поднялась стрела, 20 м)
Подставляем известные значения и решаем уравнение:
\(0 = u^2 + 2 \cdot (-9.81) \cdot 20\)
\(u^2 = 2 \cdot 9.81 \cdot 20\)
\(u = \sqrt{2 \cdot 9.81 \cdot 20}\)
\(u ≈ 19.8\) м/с
Таким образом, начальная скорость стрелы, пущенной мальчиком из лука вертикально вверх, составляет около 19.8 м/с.
