5. Камень массой m = 0,2 кг падает из состояния покоя с высоты h = 2 м. Определите, на сколько увеличится внутренняя энергия камня при падении, если у поверхности Земли скорость его движения u = 6 м/с. Коэффициент g примите равным 10 Н/кг.

Увеличение внутренней энергии равно разности между потенциальной энергией камня в начале падения и его кинетической энергией у поверхности Земли.

Потенциальная энергия камня в начале падения:

$$E_п = mgh = 0,2 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} \cdot 2 \text{ м} = 4 \text{ Дж}$$

Кинетическая энергия камня у поверхности Земли:

$$E_к = \frac{1}{2}mu^2 = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \text{ кг} \cdot (6 \frac{\text{м}}{\text{с}})^2 = 3,6 \text{ Дж}$$

Увеличение внутренней энергии:

$$ΔU = E_п - E_к = 4 \text{ Дж} - 3,6 \text{ Дж} = 0,4 \text{ Дж}$$

Ответ: Внутренняя энергия камня увеличится на 0,4 Дж.