Чтобы найти высоту, на которой потенциальная энергия мяча массой 5 кг равна 200 Дж, используем формулу для потенциальной энергии:
\[ E_p = m \cdot g \cdot h, \]
где:
- \( E_p \) — потенциальная энергия (в джоулях),
- \( m \) — масса объекта (в килограммах),
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно равно 9.8 м/с² на поверхности Земли),
- \( h \) — высота (в метрах).
В данном случае у нас есть следующие данные:
- \( E_p = 200 \) Дж,
- \( m = 5 \) кг,
- \( g = 9.8 \) м/с².
Подставим известные значения в формулу:
\[ 200 = 5 \cdot 9.8 \cdot h. \]
Теперь можем решить это уравнение относительно \( h \):
Умножим массу мяча на ускорение свободного падения: \[ 5 \cdot 9.8 = 49. \]
Теперь мы имеем: \[ 200 = 49 \cdot h. \]
Чтобы найти \( h \), поделим обе стороны на 49: \[ h = \frac{200}{49} \approx 4.08 \text{ м}. \]
Таким образом, высота, на которой потенциальная энергия мяча массой 5 кг равна 200 джоулям, составляет примерно 4.08 метра.