Когда камень брошен вертикально вверх, он начинает подниматься, и его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию. Согласно закону сохранения энергии, общая механическая энергия системы остаётся постоянной, если не учитывать внешние силы, такие как сопротивление воздуха.
В момент броска камень имел кинетическую энергию 30 Дж. По мере подъёма этой энергии становится меньше, так как она преобразуется в потенциальную энергию. В верхней точке траектории скорость камня равна нулю, и вся его кинетическая энергия превращается в потенциальную.
Потенциальная энергия (PE) в верхней точке траектории может быть рассчитана по формуле:
\[ PE = KE_{начальная} \]
где \( KE_{начальная} \) — это начальная кинетическая энергия камня. На вершине траектории потенциальная энергия будет равна:
\[ PE = 30 \, \text{Дж} \]
Таким образом, потенциальная энергия камня в верхней точке траектории по отношению к поверхности земли составит 30 Дж.