7.  Стрелу массой 400г выпускают вертикально вверх со скоростью 30 м/с. Сопротивление воздуха не учитывается, g=10 Н/кг.  (задача)
a)  Определите кинетическую энергию стрелы в момент начала движения.                                    
b)  Запишите формулу закона сохранения механической энергии.                                                  
c)  Определите потенциальную энергию стрелы в верхней точке траектории движения.              
d)  Определите максимальную высоту подъема стрелы.                                                              
 ​

m = 400 г = 0,4 кг

v₀ = 30 м/с

g =10 Н/кг

а)

Кинетическая энергия стрелы в начале движения

Ек₀ = 0,5mv₀² = 0.5 · 0.4 · 30² = 180 (Дж)

б)

Формула закона сохранения энергии

Еп₁ + Ек₁ = Еп₀ + Ек₀

Поскольку Еп₀  = 0 и Ек₁ = 0, то для данной задачи

кинетическая энергия в начале движения равна потенциальной энергии в верхней точке траектории

Еп₁ = Ек₀

с)

Потенциальная энергии в верхней точке траектории

Еп₁ = Ек₀ = 180 Дж

d)

Поскольку потенциальная энергия стрелы на высоте h вычисляется по формуле

Еп₁ = mgh,

то максимальная высота подъёма стрелы

h = Еп₁ : (mg) = 180 : (0.4 · 10) = 45 (м)