Кинетическая энергия тела определяется как ( KE = \frac{1}{2}mv^2 ), где ( m ) - масса тела, ( v ) - его скорость.
Первоначально тело, массой 1кг, падает с высоты 10м, а значит его потенциальная энергия ( PE = mgh ), где ( g ) - ускорение свободного падения, равное 9.8 м/с².
Из закона сохранения энергии, потенциальная энергия превращается в кинетическую при падении. При падении с высоты 10м, потенциальная энергия тела полностью переходит в кинетическую энергию.
Таким образом, при падении с высоты 10м и массой 1кг, кинетическая энергия тела будет равна 80Дж на высоте, когда его потенциальная энергия полностью превращается в кинетическую - то есть на земле.
На земле всю потенциальную энергию ( PE = mgh ) превратится в кинетическую энергию. Следовательно, (mgh = KE), где (KE = 80Дж).
(mgh = \frac{1}{2}mv^2), при (h = 0), (v = \sqrt{2gh})
(80Дж = \frac{1}{2} \cdot 1кг \cdot (\sqrt{2 \cdot 9.8м/с² \cdot 10м})^2).
Вычисляя (v) получаем, что скорость тела на земле, когда кинетическая энергия будет равна 80Дж равна 20 м/с.