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) в данном случае будет складываться из кинетической энергии (Ек) и потенциальной энергии (Еп). В момент, когда камень достиг максимальной высоты, его потенциальная энергия была максимальна, а кинетическая энергия равна нулю (так как камень на мгновение остановился), и полная энергия была равна потенциальной энергии на максимальной высоте.

Потенциальная энергия на максимальной высоте рассчитывается по формуле:

\( Еп = mgh \)

где: \( m \) — масса камня, \( g \) — ускорение свободного падения, \( h \) — максимальная высота.

Подставляем известные величины:

\( m = 0.2 \) кг (переводим граммы в килограммы, так как требуется ответ в СИ), \( g = 10 \) м/с², \( h = 5 \) м.

Таким образом:

\( Еп = 0.2 \) кг * \( 10 \) м/с² * \( 5 \) м = \( 10 \) Дж.

Так как мы пренебрегаем сопротивлением воздуха, полная механическая энергия (кинетическая + потенциальная) камня сохраняется (закон сохранения энергии). Следовательно, полная механическая энергия камня непосредственно перед падением будет равна полной механической энергии на максимальной высоте, которая в свою очередь равна потенциальной энергии на этой высоте.

Итак, полная механическая энергия камня непосредственно перед падением равна:

\( Е = 10 \) Дж (округлив до целого числа).