Кинетическая и потенциальная энергия являются важными концепциями в физике.
Итак, начнем с потенциальной энергии. Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести определяется как произведение массы тела, ускорения свободного падения и высоты, на которой находится тело. Формула для потенциальной энергии выглядит следующим образом: ( PE = m \cdot g \cdot h ), где ( m = 0,5 , \text{кг} ) - масса камня, ( g = 9,8 , \text{м/с}^2 ) - ускорение свободного падения, ( h = 3,2 , \text{м} ) - высота, на которой находится камень.
Теперь, чтобы рассчитать разницу потенциальной энергии в течение первых 4 секунд броска, нужно учесть изменение высоты камня за этот период времени. Поскольку скорость начальная вертикального броска составляет ( 6 , \text{м/с} ), можем использовать закон независимости движений по направлениям: ( h = h_0 - \frac{gt^2}{2} ), где ( t = 4 , \text{с} ).
После вычисления новой высоты, пересчитаем потенциальную энергию для начальной точки и точки в конце 4-й секунды. Таким образом, разница потенциальной энергии будет отражать это изменение высоты.
Что касается кинетической энергии в конце 4-й секунды падения, она будет равна сумме потенциальной и кинетической энергии в начальный момент броска (так как сопротивление воздуха не учитывается) за вычетом потенциальной энергии в конце 4-й секунды.
В итоге, вы сможете определить все значения и понять, как меняются энергетические параметры камня в течение первых 4 секунд падения.