Виды Энергии — Задание 3 ЕГЭ по физике №00051203

Что тут происходит: шарик массой 80 г отпустили без толчка с высоты 2 м, сопротивления воздуха нет. Нужно найти его кинетическую энергию (энергию движения) у самой земли.

Наверху шарик покоится — кинетической энергии нет, есть только потенциальная энергия (энергия высоты) $mgh$; нулевой уровень выберем на земле. У земли высота ноль — вся энергия перешла в кинетическую.

Сопротивления воздуха нет, поэтому механическая энергия сохраняется:

$$E_\text{к}=mgh$$

Массу переводим в килограммы: $80\ \text{г}=0{,}08\ \text{кг}$. Подставляем, $g=10$ м/с$^2$:

$$E_\text{к}=0{,}08\cdot10\cdot2=1{,}6\ \text{Дж}$$

Если подставить массу в граммах, получится 1600 — в тысячу раз больше: джоуль требует килограммов.

Проверим себя через скорость: при свободном падении с 2 м $v^2=2gh=2\cdot10\cdot2=40$ м$^2$/с$^2$, и $E_\text{к}=\dfrac{mv^2}{2}=\dfrac{0{,}08\cdot40}{2}=1{,}6$ Дж. Совпало.