6. С яблони высотой 3м упало яблоко. Масса яблока 200г. Определите, какой кинетической энергией обладало яблоко в момент касания поверхности Земли.

Дано:

• Высота h = 3 м
• Масса m = 200 г = 0,2 кг
• Ускорение свободного падения g ≈ 10 м/с²
• Начальная скорость v₀ = 0 м/с (яблоко упало)

Найти:

• Кинетическая энергия Eк в момент касания Земли

Решение:

1. По закону сохранения энергии, потенциальная энергия в начале падения равна кинетической энергии в конце падения (если пренебречь сопротивлением воздуха).
2. Начальная потенциальная энергия (на высоте h):

$$E_p = mgh$$

3. Конечная кинетическая энергия (на уровне Земли, h = 0):

$$E_k = \frac{mv^2}{2}$$

4. По закону сохранения энергии:

$$E_{p,начальная} = E_{k,конечная}$$

5. Следовательно:

$$mgh = E_k$$

6. Подставляем значения:

$$E_k = 0,2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 3 \text{ м}$$

7. Считаем:

$$E_k = 6 \text{ Дж}$$

Ответ: 2. 6Дж