Для определения потенциальной энергии \( E_p \) шарика массой 50 грамм, находящегося на высоте 8 метров, используем формулу:
\[ E_p = m \cdot g \cdot h \]
Где: \( m = 50 \, г = 0.05 \, кг \) - масса шарика, \( g = 10 \, м/с^2 \) - ускорение свободного падения, \( h = 8 \, м \) - высота шарика.
Подставляя значения получим:
\[ E_p = 0.05 \, кг \cdot 10 \, м/с^2 \cdot 8 \, м = 4 \, Дж \]
Теперь для определения высоты \( h2 \), на которой следует расположить шар массой 4 кг, чтобы он обладал такой же потенциальной энергией, воспользуемся формулой:
\[ E_p = m \cdot g \cdot h2 \]
Зная, что \( E_p = 4 \, Дж \) и подставляя остальные значения \( m = 4 \, кг \) и \( g = 10 \, м/с^2 \), можем решить уравнение относительно \( h2 \). Получим:
\[ 4 = 4 \cdot 10 \cdot h2 \]
\[ h2 = \frac{4}{40} = 0.1 \, м = 10 \, см \]
Таким образом, шар массой 4 кг должен быть расположен на высоте 10 см, чтобы обладать такой же потенциальной энергией, как у шарика массой 50 грамм на высоте 8 метров.