Давайте подробно разберем задачу о движении стрелы, вылетающей вертикально вверх.
Дано:
- Начальная скорость стрелы: \( v_0 = 50\, \text{м/с} \)
- Ускорение свободного падения: \( g = 10\, \text{м/с}^2 \) (пренебрегая сопротивлением воздуха)
Нам нужно найти высоту, на которую поднимется стрела.
Шаг 1: Что происходит во время подъема?
Когда стрела вылетает вверх, ее движению присуще ускорение, directed вниз, равное \( g \). В момент подъема у стрелы есть начальная скорость \( v_0 \), которая уменьшается под действием силы тяжести, пока не станет равной нулю — в самый высокий момент.
Шаг 2: Используем формулы кинематики
Для движения с постоянным ускорением применим следующую формулу для определения максимальной высоты \( h \):
\[ v^2 = v_0^2 - 2 g h \]
где:
- \( v \) — скорость в конечной точке подъема (на вершине), которая равна 0,
- \( v_0 \) — начальная скорость (при вылете),
- \( g \) — ускорение свободного падения,
- \( h \) — высота, которую нужно найти.
Так как на вершине скорости становится 0,
\[ 0 = v_0^2 - 2 g h \]
откуда,
\[ h = \frac{v_0^2}{2 g} \]
Шаг 3: Подставляем значения
\[ h = \frac{(50)^2}{2 \times 10} = \frac{2500}{20} = 125\, \text{м} \]
Ответ:
Стрела поднимется на высоту 125 метров.
Если есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами — обращайтесь!