Для решения этой задачи сначала найдем начальную скорость камня. Скорость 72 км/ч преобразуем в метры в секунду:
\[ 72 \, \text{км/ч} = \frac{72 \times 1000}{3600} = 20 \, \text{м/с}. \]
Теперь, используя формулу кинетической энергии:
\[ E_k = \frac{1}{2}mv^2, \]
где \( m \) — масса, а \( v \) — скорость. Масса камня в килограммах составляет:
\[ m = 300 \, \text{г} = 0.3 \, \text{кг}. \]
Для определения скорости на высоте 6 м, нам нужно учесть, что кинетическая энергия будет преобразовываться в потенциальную. На высоте \( h = 6 \, \text{м} \) потенциальная энергия вычисляется как:
\[ E_p = mgh, \]
где \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \). Подставим значения:
\[ E_p = 0.3 \cdot 10 \cdot 6 = 18 \, \text{Дж}. \]
Теперь найдем высоту, на которой кинетическая энергия будет равна \( E_k \) на этой высоте. Сначала вычислим начальную кинетическую энергию:
\[ E_{k,0} = \frac{1}{2} \cdot 0.3 \cdot (20^2) = \frac{1}{2} \cdot 0.3 \cdot 400 = 60 \, \text{Дж}. \]
На высоте 6 м энергия будет делиться на потенциальную и оставшуюся кинетическую:
\[ E_k = E_{k,0} - E_p = 60 - 18 = 42 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, кинетическая энергия камня на высоте 6 м равна 42.
