Задание №4 — Кинетическая энергия

Решение:

Дано: $m = 0{,}2\ \text{кг}$, начальная скорость $v_0 = 0$, кинетическая энергия у земли $E_k = 24\ \text{Дж}$, $g = 10\ \text{м/с}^2$. Найти высоту $h$.

Сопротивлением воздуха пренебрегаем, значит на шарик действует только сила тяжести и полная механическая энергия сохраняется. Нулевой уровень потенциальной энергии выберем на поверхности земли.

В начальный момент шарик покоится, поэтому вся его энергия — потенциальная: $E_1 = mgh$. В момент падения на землю вся энергия — кинетическая: $E_2 = E_k$.

По закону сохранения механической энергии $E_1 = E_2$, то есть $mgh = E_k$, откуда

$$h = \frac{E_k}{mg} = \frac{24}{0{,}2 \cdot 10} = 12\ \text{м}.$$

Ответ: 12