ID: 00010723
Тело массой 200 г брошено со скоростью 8 м/с вертикально вниз с высоты 10 м относительно поверхности Земли. Определите кинетическую энергию тела в момент падения на Землю. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Источник: ФИПИ
$m = 200$ г $= 0{,}2$ кг
$v_0 = 8$ м/с (направлена вертикально вниз)
$h = 10$ м
$g = 10$ м/с²
$E_k$ — кинетическую энергию в момент падения на Землю
Тело брошено вниз с высоты $h$: у него есть и потенциальная энергия (за счёт высоты), и кинетическая (за счёт начальной скорости). Сопротивление воздуха не учитываем, поэтому полная механическая энергия сохраняется.
Примем уровень земли за нулевой для потенциальной энергии. Тогда вся энергия сверху переходит в кинетическую внизу:
$$mgh + \frac{mv_0^2}{2} = E_k.$$
Подставляем числа:
$$E_k = 0{,}2 \cdot 10 \cdot 10 + \frac{0{,}2 \cdot 8^2}{2} = 20 + 6{,}4 = 26{,}4 \text{ Дж}.$$