Мяч массой 0,1 кг свободно падает с высоты 4 м. Определите кинетическую энергию мяча в начале и в конце падения.

Начало падения на высоте 4 м, то есть тело обладает потенциальной и кинетической энергиями. По закону сохранения энергии они равны:

Eп=Eк

mgh=mVo²/2; (1)

Ек=mgh=0,1 кг*10 м/с²*4 м=4 Дж

Начальная скорость равна:

Поставляем в (1) :

4=mVo²/2 домножим на 2

8=mVo²

Vo=√8/m=√8/0,1=√80

В конце падения будет только кинетическая энергия, так как высота станет равна нулю.

Найдём конечную скорость:

s = (V²-Vo²) / 2g

V=√ (2gs+Vo²) = √ (2*10*4+80) = √160

Ек=mV²/2=0,1 кг*160/2=8 Дж

Ответ: кинетическая энергия в начале падения равна 4 Дж, в конце 8 Дж