Опишите, как меняется энергия стрелы, которой в начале наблюдения лучник целится в мишень, в момент выстрела и после выстрела.

Когда лучник целится, стрела обычно неподвижна, поэтому её кинетическая энергия равна нулю. Если считать высоту стрелы относительно земли постоянной, её потенциальная энергия тяжести тоже почти не меняется. Главный запас энергии в этот момент находится не в стреле, а в натянутом луке: мышцы лучника совершили работу, и лук накопил упругую потенциальную энергию.

В момент выстрела тетива начинает толкать стрелу. Упругая энергия лука переходит прежде всего в кинетическую энергию стрелы: она приобретает скорость. Чем больше скорость и масса стрелы, тем больше её кинетическая энергия:

Не вся энергия натянутого лука становится энергией стрелы. Часть расходуется на движение и колебания лука и тетивы, нагрев, звук, вибрации и деформацию стрелы.

После выстрела стрела летит. Её энергия постоянно преобразуется: при подъёме часть кинетической энергии переходит в потенциальную энергию тяжести, поэтому скорость уменьшается; при снижении происходит обратный переход, и стрела ускоряется. Из-за сопротивления воздуха часть механической энергии непрерывно превращается в тепло воздуха, звук и завихрения, поэтому полная механическая энергия стрелы уменьшается.

При попадании в мишень оставшаяся кинетическая энергия расходуется на деформацию стрелы и мишени, нагрев, звук и колебания. В итоге стрела останавливается, и её кинетическая энергия снова становится равной нулю.