Опишите превращения энергии, которые происходят при стрельбе из лука.

При стрельбе из лука происходят сложные превращения энергии. Разберем этот процесс поэтапно, чтобы понять, какие формы энергии участвуют и как они преобразуются.

1. Механическая энергия человека
   Всё начинается с того, что человек натягивает тетиву лука. Для этого он прикладывает усилие мышц, что является примером механической энергии. Мышцы человека используют химическую энергию, запасенную в организме, превращая её в кинетическую энергию движения рук и работу против силы натяжения лука.

2. Потенциальная энергия натянутой тетивы
   Когда человек натягивает тетиву, он растягивает её и изгибает дугу лука. Эти действия накапливают потенциальную энергию в луке (упругая деформация). Тетива и плечи лука совершают упругую работу, накапливая энергию в состоянии деформации. Энергия лука на этом этапе является потенциальной упругой энергией, обусловленной деформацией материала.

3. Переход потенциальной энергии в кинетическую
   Когда натянутая тетива отпускается, упругая потенциальная энергия начинает преобразовываться в кинетическую энергию. Тетива ускоряется, а вместе с ней ускоряется стрела, которая начинает двигаться по направлению к цели. В этот момент потенциал упругости, накопленный в луке, преобразуется в энергию движения: тетива передает кинетическую энергию стреле.

4. Кинетическая энергия стрелы
   После того как тетива полностью передала свою энергию стреле, она начинает лететь по траектории. Её движение обусловлено кинетической энергией, которая поддерживает стрёму в полете.

5. Влияние сопротивления воздуха
   В процессе полета стрелы на неё начинает действовать сопротивление воздуха, которое превращает часть кинетической энергии стрелы в тепловую энергию (незаметно для нас). Из−за этого стрела постепенно теряет скорость и часть своей кинетической энергии.

6. Энергия при ударе стрелы о цель
   Когда стрела достигает цели и попадает, например, в мишень, её кинетическая энергия преобразуется в несколько форм:

   • Часть энергии уходит на деформацию мишени (в случае, если мишень мягкая, как, например, соломенный щит).
   • Ещё часть энергии может преобразоваться в тепловую энергию за счёт трения и ударных процессов.
   • Если мишень твердая, энергия может расходоваться на возникновение звуковой волны (звук удара стрелы о мишень).

Таким образом, в процессе стрельбы из лука происходит последовательное преобразование энергии из одной формы в другую: химическая энергия человека → механическая энергия → потенциальная упругая энергия → кинетическая энергия стрелы → энергия взаимодействия с мишенью.