Comprender la física
* Conservación de energía: La energía mecánica total de la flecha permanece constante durante su vuelo (ignorando la resistencia al aire). Esta energía es la suma de su energía cinética (energía de movimiento) y energía potencial (energía debido a su altura).
* Energía cinética: Ke =(1/2) * mv² (donde m es masa y v es velocidad)
* Energía potencial: PE =MGH (donde G es la aceleración debido a la gravedad, aproximadamente 9.8 m/s², y H es altura)
Cálculos
1. Energía final: En su punto más alto (130 m), la flecha se detiene momentáneamente, por lo que su energía cinética es cero. Su energía total es la energía puramente potencial:
Pe_final =mgh =(0.03 kg) * (9.8 m/s²) * (130 m) =38.22 J
2. Energía inicial: La energía inicial es la suma de su energía cinética (lo que queremos encontrar) y su energía potencial (que es cero en el suelo):
E_initial =ke_initial + pe_initial =(1/2) * mv² + 0
3. Equipadora de energías: Dado que la energía se conserva, la energía inicial es igual a la energía final:
E_initial =e_final
(1/2) * mv² =38.22 J
4. Resolución de la velocidad inicial:
v² =(2 * 38.22 J) / (0.03 kg) =2548
V =√2548 ≈ 50.48 m/s
Por lo tanto, la velocidad inicial de la flecha es de aproximadamente 50.48 m/s.