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 (E) системы в физике сохраняется, если не учитывать трение и сопротивление, то есть, в данном случае, сопротивление воздуха пренебрегаемо. Полная механическая энергия камня состоит из кинетической и потенциальной энергий. При отсутствии внешних сил (кроме гравитации) энергия системы будет сохраняться.

Потенциальная энергия (E_pot) в максимальной точке подъема вычисляется по формуле: E_pot = m * g * h где: m - масса камня (0.2 кг), g - ускорение свободного падения (10 м/с²), h - высота (5 м).

Подставим значения: E_pot = 0.2 кг * 10 м/с² * 5 м = 10 Дж.

Так как сопротивление воздуха пренебрежимо мало, кинетическая энергия в самой нижней точке (непосредственно перед падением камня на землю) будет равна его потенциальной энергии в самой высокой точке.

Значит, полная механическая энергия камня непосредственно перед падением будет равна потенциальной энергии в верхней точке, так как кинетическая энергия в верхней точке равна нулю (при максимальной высоте скорость камня равна нулю), а потенциальная энергия у земли равна нулю.

E = E_pot = 10 Дж.

Округлять здесь нечего, поскольку результат уже в целых числах. Полная механическая энергия камня непосредственно перед падением на землю составляет 10 Дж.