Камень массой 200 г был брошен вертикально вверх, после чего достиг максимальной высоты, равной 5 м. Определите, чему будет равна полная механическая энергия камня непосредственно перед падением его обратно на землю. Сопротивлением воздуха пренебречь. Ускорение свободного падения равно 10 м/с2. Ответ укажите в СИ и округлите до целого числа

Решение задачи (цель: понять пошагово): Дано: масса m = 200 г = 0.200 кг, максимальная высота h = 5 м, g = 10 м/с². Сопротивление воздуха пренебрегаем. 1) Энергия на вершине траектории - Скорость равна нулю, поэтому полная механическая энергия E равна только потенциальной: E = m g h. - E = 0.200 × 10 × 5 = 10 Дж. 2) Энергия перед падением на землю - При отсутствии сопротивления воздуха энергия сохраняется. На поверхности земли потенциальная энергия равна нулю, значит кинетическая энергия при ударе KE равно E = 10 Дж. - KE = (1/2) m v² = 10 Дж → v = sqrt(2 KE / m) = sqrt(2 × 10 / 0.200) = sqrt(100) = 10 м/с. - Альтернативно: v = sqrt(2 g h) = sqrt(2 × 10 × 5) = 10 м/с. Ответ: полная механическая энергия непосредственно перед падением на землю равна 10 Дж.