물리 이해
* 에너지 보존 : 화살표의 총 기계 에너지는 비행 내내 일정하게 유지됩니다 (공기 저항 무시). 이 에너지는 운동 에너지 (운동의 에너지)와 잠재적 에너지 (높이로 인한 에너지)의 합입니다.
* 운동 에너지 : ke =(1/2) * mv² (여기서 m은 질량이고 V는 속도입니다)
* 잠재적 에너지 : PE =MGH (여기서 G는 중력으로 인한 가속도, 약 9.8m/s², H는 높이)
계산
1. 최종 에너지 : 가장 높은 지점 (130m)에서 화살표가 순간적으로 멈추기 때문에 운동 에너지는 0입니다. 총 에너지는 순전히 잠재적 인 에너지입니다.
pe_final =mgh =(0.03 kg) * (9.8 m/s²) * (130 m) =38.22 J
2. 초기 에너지 : 초기 에너지는 운동 에너지 (우리가 찾고 싶은 것)와 잠재적 에너지 (지면에서 0)의 합입니다.
e_initial =ke_initial + pe_initial =(1/2) * mv² + 0
3. 동등한 에너지 : 에너지가 보존되기 때문에 초기 에너지는 최종 에너지와 같습니다.
e_initial =e_final
(1/2) * mv² =38.22 j
4. 초기 속도 해결 :
v² =(2 * 38.22 J) / (0.03 kg) =2548
V =√2548 ≈ 50.48 m/s
따라서 화살표의 초기 속도는 약 50.48 m/s입니다.
