Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00025305

Мяч выпустили из рук без начальной скорости с известной высоты, и при падении на землю известна его кинетическая энергия. Также известно, сколько энергии «съело» сопротивление воздуха. Нужно найти массу мяча.

Без сопротивления воздуха вся потенциальная энергия $mgh$ полностью перешла бы в кинетическую. Но часть энергии в 10 Дж ушла на преодоление сопротивления воздуха — значит начальная потенциальная энергия делится на конечную кинетическую и эту потерю.

$$mgh=E_k+Q$$

$$mgh=50+10=60\ \text{Дж}$$

Выражаем массу: $m=\dfrac{60}{gh}=\dfrac{60}{10\cdot10}=\dfrac{60}{100}=0{,}6\ \text{кг}$.

Значит масса мяча — 0,6 кг: часть высоты «ушла» на сопротивление воздуха, но по балансу энергии массу найти всё равно можно.