Förstå fysiken

* Conservation of Energy: Pilens totala mekaniska energi förblir konstant under hela flygningen (ignorerar luftmotstånd). Denna energi är summan av dess kinetiska energi (rörelseenergi) och potentiell energi (energi på grund av dess höjd).

* kinetisk energi: Ke =(1/2) * mv² (där m är massa och v är hastighet)

* Potentiell energi: PE =MGH (där G är accelerationen på grund av tyngdkraften, ungefär 9,8 m/s², och H är höjd)

Beräkningar

1. Final Energy: Vid sin högsta punkt (130 m) stannar pilen tillfälligt, så dess kinetiska energi är noll. Dess totala energi är rent potentiell energi:

Pe_final =mgh =(0,03 kg) * (9,8 m/s²) * (130 m) =38,22 j

2. Initial energi: Den initiala energin är summan av dess kinetiska energi (vad vi vill hitta) och dess potentiella energi (som är noll vid marken):

E_initial =ke_initial + pe_initial =(1/2) * mv² + 0

3. Ekvatenergier: Eftersom energi bevaras är den initiala energin lika med den slutliga energin:

E_initial =e_final

(1/2) * MV² =38,22 J

4. Lösning för initial hastighet:

V² =(2 * 38,22 J) / (0,03 kg) =2548

v =√2548 ≈ 50,48 m/s

Därför är pilens initiala hastighet cirka 50,48 m/s.