Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00005189

Дано:

$m = 0{,}1$ кг
$v_0 = 0$
$E_k = 6$ Дж (кинетическая энергия при ударе о землю)
$Q = 1$ Дж (потери на сопротивление воздуха)
$g = 10$ м/с²

Найти:

$h$ — высоту падения

Решение:

Тело отпустили без толчка, поэтому в самом верху у него только запас высоты — потенциальная энергия. Это как монетка на краю стола: пока лежит, у неё есть «энергия положения».

Пока тело падает, часть энергии «съедает» воздух (она уходит в тепло $Q$), а остальное превращается в энергию движения $E_k$. Поэтому начальная потенциальная энергия равна сумме кинетической энергии внизу и потерь:

$$mgh = E_k + Q = 6 + 1 = 7 \text{ Дж}.$$

Отсюда находим высоту, разделив энергию на $mg$:

$$h = \frac{E_k + Q}{mg} = \frac{7}{0{,}1 \cdot 10} = \frac{7}{1} = 7 \text{ м}.$$