Каковы значения кинетической и потенциальной энергии стрелы в следующих случаях: а) в момент ее подъема от поверхности

Для решения этой задачи нам понадобятся формулы для кинетической и потенциальной энергии. Давайте начнем с того, что определим эти понятия.

Кинетическая энергия (KE) определяется как энергия движущегося объекта и зависит от его массы и скорости. Формула для кинетической энергии выглядит так:

\[ KE = \frac{1}{2} m v^2 \]

где \( m \) - масса стрелы, а \( v \) - скорость стрелы.

С другой стороны, потенциальная энергия (PE) связана с положением объекта относительно некоторой нулевой точки (обычно выбранной за основу). Потенциальная энергия может принимать разные формы, но в данном случае мы будем рассматривать потенциальную энергию, связанную с высотой объекта над землей. Формула для потенциальной энергии имеет вид:

\[ PE = m g h \]

где \( m \) - масса стрелы, \( g \) - ускорение свободного падения (в близи поверхности Земли оно примерно равно 9,8 м/с²), а \( h \) - высота стрелы над поверхностью земли.

Теперь давайте рассмотрим первый пункт задачи.

а) В момент подъема стрелы от поверхности земли (это предполагает, что стрела начинает движение с поверхности земли и только что покинула ее), скорость стрелы равна нулю. Поэтому кинетическая энергия стрелы в этот момент также будет равна нулю:

\[ KE = \frac{1}{2} m \cdot 0^2 = 0 \]

Однако, стрела находится на некоторой высоте над поверхностью земли и обладает потенциальной энергией. Зная значение высоты, мы можем рассчитать ее потенциальную энергию по формуле:

\[ PE = m \cdot g \cdot h \]

где \( g \) — ускорение свободного падения, а \( h \) — высота стрелы над поверхностью земли.

б) На максимальной высоте полета у стрелы скорость снова равна нулю, так как она достигла верхней точки своего движения и начинает падать вниз. Поэтому, аналогично предыдущему случаю, кинетическая энергия стрелы также будет равна нулю:

\[ KE = \frac{1}{2} m \cdot 0^2 = 0 \]

Но на максимальной высоте стрела имеет максимальное значение потенциальной энергии, так как она наиболее удалена от поверхности земли. Значение потенциальной энергии можно рассчитать по формуле:

\[ PE = m \cdot g \cdot h \]

Где \( g \) — ускорение свободного падения, а \( h \) — высота стрелы над поверхностью земли.

Это и есть ответ на задачу. Если у вас возникнут какие-либо вопросы или нужно более подробное объяснение, пожалуйста, скажите.