Чтобы определить высоту, на которой кинетическая энергия камня будет равна его потенциальной энергии, можно воспользоваться формулами для расчета этих энергий.
Кинетическая энергия (КЭ) камня на старте (при вылете): \[ KЭ = \frac{1}{2} m v^2 \] где \( m \) — масса камня, \( v \) — скорость (в данном случае 10 м/с).
Потенциальная энергия (ПЭ) камня на высоте \( h \): \[ PЭ = mgh \] где \( g \) — ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).
На высоте \( h \) кинетическая энергия будет равна потенциальной, т.е.: \[ KЭ = PЭ \]
Подставим формулы, получим: \[ \frac{1}{2} m v^2 = mgh \]
Массу \( m \) можно убрать из обоих сторон уравнения, так как она не равна нулю: \[ \frac{1}{2} v^2 = gh \]
Теперь подставим значение скорости \( v = 10 \, \text{м/с} \) и ускорение свободного падения \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \): \[ \frac{1}{2} \cdot 10^2 = 9.81h \] \[ 50 = 9.81h \] \[ h = \frac{50}{9.81} \] \[ h \approx 5.1 \, \text{м} \]
Таким образом, кинетическая энергия камня будет равна его потенциальной энергии на высоте примерно 5.1 метра.