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

Для начала определим кинетическую и потенциальную энергию камня в максимальной высоте его подъема. Поскольку камень остановился в высшей точке подъема, его кинетическая энергия там равна нулю. Потенциальная энергия (E_p) же будет максимальной и равна:

\[ E_p = mgh \] где: \( m \) - масса камня (0.2 кг, так как 200 г = 0.2 кг), \( g \) - ускорение свободного падения (10 м/с²), \( h \) - максимальная высота (5 м).

Подставим значения в формулу:

\[ E_p = 0.2 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с}^2 \times 5 \text{ м} = 10 \text{ Дж} \]

Энергия сохраняется, если сопротивлением воздуха пренебречь. Это означает, что полная механическая энергия камня на максимальной высоте будет равна полной механической энергии камня перед падением. В момент перед падением вся потенциальная энергия переходит в кинетическую, так как высота будет равна нулю.

Таким образом, полная механическая энергия камня перед падением равна 10 Дж и останется неизменной от высшей точки до момента перед падением. Ответ в системе СИ: 10 Дж (Джоули), округление не требуется, так как значение уже в целых числах.