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.

Полная механическая энергия (Е) сохраняется в системе, где нет сопротивления воздуха и других внешних сил, и вычисляется по формуле:

Е = потенциальная энергия (Eп) + кинетическая энергия (Eк).

В нашем случае, когда камень достигает максимальной высоты (h), его кинетическая энергия равна нулю, так как его скорость на максимальной высоте равна нулю. Полная энергия в этот момент равна только потенциальной энергии:

Eп = m * g * h,

где m = масса камня = 0.2 кг (поскольку 200 г = 0.2 кг), g = ускорение свободного падения = 10 м/с^2, h = максимальная высота = 5 м.

Теперь вычислим потенциальную энергию на высоте 5 м:

Eп = 0.2 кг * 10 м/с^2 * 5 м = 10 Дж (джоулей).

Поскольку нет силы сопротивления, полная механическая энергия останется постоянной на протяжении всего движения камня. Таким образом, полная механическая энергия камня непосредственно перед падением на землю равна полной механической энергии, которой он обладал на максимальной высоте, то есть 10 Дж.

Ответ: полная механическая энергия камня непосредственно перед падением на землю равна 10 Дж.