4. Мяч массой m = 0,20 кг, брошенный вертикально вверх, поднялся на высоту h = 20 м. Определите кинетическую и потенциальную энергии мяча в верхней точке траектории.

Решение:

В верхней точке траектории скорость мяча равна нулю, так как он на мгновение останавливается перед началом падения. Следовательно, кинетическая энергия в верхней точке равна нулю.

Потенциальная энергия вычисляется по формуле \( E_p = mgh \), где:

• \( m \) — масса тела (0,20 кг)
• \( g \) — ускорение свободного падения (примем \( g \approx 10 \text{ м/с}^2 \))
• \( h \) — высота подъема (20 м)

Рассчитаем потенциальную энергию:

\[ E_p = 0,20 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с}^2 \times 20 \text{ м} = 40 \text{ Дж} \]

Ответ: Кинетическая энергия в верхней точке траектории равна 0 Дж, потенциальная энергия равна 40 Дж.