Стрела выпущена из лука вертикально вверх со скоростью 30 м/с. Определить на какую высоту поднялась стрела и за какой промежуток времени?

Дано:

v = 30 м/с (метров в секунду) - скорость стрелы, выпущенной из лука.

Требуется определить h (метр) - максимальную высоту, на которую поднимется стрела, а также t (секунд) - время подъема.

Так как в условии задачи не указано, силы сопротивления при работе учитывать не будем.

Тогда, по закону сохранения энергии, кинетическая энергия стрелы у поверхности земли будет равна потенциальной энергии на максимальной высоте:

Eкинетическая = Eпотенциальная;

m * v² / 2 = m * g * h, где m - масса стрелы, g = 9,8 Ньютон/килограмм;

v² / 2 = g * h;

h = v² / (2 * g);

h = 30² / (2 * 9,8) = 900 / 19,6 = 45,9 метра (результат был округлен до одной десятой).

Тогда время подъема будет равно:

t = v / g = 30 / 9,8 = 3,1 секунды.

Ответ: стрела поднимется на максимальную высоту, равную 45,9 метра за 3,1 секунды.