Дано:
Масса мяча, m = 0.2 кг
Высота, h = 5 м
Ускорение свободного падения, g = 10 м/с²
Найдем скорость мяча при достижении земли.
Решение:
Используем закон сохранения энергии механической энергии:
Эк = Ec + Ep
где Эк - полная механическая энергия в начальный момент времени (когда мяч находится на высоте), Ec - кинетическая энергия, Ep - потенциальная энергия.
На высоте Ep = mgh, так как скорость мяча на этой высоте равна нулю.
На земле Ep = 0, так как высота равна нулю.
Поэтому полная механическая энергия на высоте равна кинетической энергии на земле:
mgh = 0.5 * mv²
Раскроем скобки и выразим v:
mgh = 0.5 * mv²
2mgh = mv²
2gh = v²
v = √(2gh)
Подставляя известные значения:
v = √(2 * 10 * 5)
v = √(100)
v = 10 м/с
Ответ:
Скорость мяча при достижении земли составляет 10 м/с.