На какую высоту нужно подбросить мяч массой 0,5 кг, чтобы он приобрёл потенциальную энергию 25 Дж относительно поверхности земли?

Дано:

• масса мяча m = 0,5 кг
• требуемая потенциальная энергия U = 25 Дж
• ускорение свободного падения g ≈ 9,8 м/с² (на поверхности Земли)

Потенциальная энергия Near Земля U равна U = m g h, где h — высота над поверхностью земли.

Найдем высоту h: h = U / (m g) = 25 / (0,5 × 9,8) = 25 / 4,9 ≈ 5,1 м

Ответ: примерно 5,1 метра.

Дополнение (для понимания): если нужно узнать скорость, с которой нужно подбросить мяч, чтобы достигнуть этой высоты, то максимальная высота в равноускоренном вертикальном полёте одинакова как h = v0² /(2g). Тогда v0 = sqrt(2 g h) ≈ sqrt(2 × 9,8 × 5,1) ≈ sqrt(99,96) ≈ 10 м/с.