Давайте решим задачу пошагово.
Дано:
- Масса красного мяча: ( m_1 = 500,г = 0,5,кг )
- Высота красного мяча: ( h_1 = 2,м )
- Массам мячей связана потенциальная энергия, то есть:
[ PE_1 = PE_2 ]
- Маса синего мяча: ( m_2 = 400,г = 0,4,кг )
- Высота синего мяча: ( h_2 ) — ищем.
- Ускорение свободного падения: ( g = 10,Н/кг )
Шаг 1. Запишем формулу потенциальной энергии
Потенциальная энергия тела относительно земли равна:
[
PE = m \cdot g \cdot h
]
Шаг 2. Запишем равенство потенциальных энергий мячей
По условию,
[
PE_1 = PE_2
]
или
[
m_1 \cdot g \cdot h_1 = m_2 \cdot g \cdot h_2
]
Так как ( g ) есть в обоих выражениях, его можно сократить:
[
m_1 \cdot h_1 = m_2 \cdot h_2
]
Шаг 3. Подставим известные значения и решим уравнение относительно ( h_2 ):
[
(0,5,кг) \times 2,м = (0,4,кг) \times h_2
]
[
1 = 0,4 \times h_2
]
[
h_2 = \frac{1}{0,4} = 2,5,м
]
Ответ: Синий мяч находится на высоте 2,5 метров.