Задание №3 — Кинетическая энергия

Решение:

Дано: $m = 200\ \text{г} = 0{,}2\ \text{кг}$, $h = 10\ \text{м}$, $v_0 = 0$, потеря полной механической энергии $\Delta E = 10\%$ от начальной, $g = 10\ \text{м/с}^2$.

В начальный момент шарик покоится на высоте $h$, поэтому его полная механическая энергия равна потенциальной энергии в поле тяжести:

$$E_0 = mgh = 0{,}2 \cdot 10 \cdot 10 = 20\ \text{Дж}.$$

Из-за сопротивления воздуха полная механическая энергия уменьшилась на

$$\Delta E = 0{,}1 \cdot E_0 = 0{,}1 \cdot 20 = 2\ \text{Дж}.$$

В момент падения на землю высота шарика равна нулю, значит его потенциальная энергия равна нулю и вся оставшаяся механическая энергия — кинетическая:

$$E_{\text{к}} = E_0 - \Delta E = 20 - 2 = 18\ \text{Дж}.$$

Ответ: 18