состояния покоя под действием силы тяжести с высоты 4 м. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Выберите верное утверждение о механической энергии шара.

Рассмотрим предложенные варианты ответов с точки зрения физики.

Механическая энергия шара складывается из потенциальной и кинетической энергии. Потенциальная энергия зависит от высоты, на которой находится шар, а кинетическая - от его скорости.

В начальный момент времени, когда шар находится в состоянии покоя на высоте 4 м, его кинетическая энергия равна нулю, а потенциальная энергия максимальна. По мере падения шара его потенциальная энергия уменьшается (так как уменьшается высота), а кинетическая энергия увеличивается (так как увеличивается скорость).

По условию задачи, сопротивлением воздуха пренебрежимо мало, следовательно, можно считать, что полная механическая энергия шара остается постоянной в течение всего времени падения.

Из вышесказанного следует, что:

• Механическая энергия шарика минимальна на высоте 2 м – неверно, так как часть энергии уже перешла в кинетическую энергию.
• Механическая энергия шарика максимальна на высоте 4 м – верно, так как в этой точке кинетическая энергия равна нулю.
• Механическая энергия шарика одинакова во время всего падения – верно, если пренебречь сопротивлением воздуха.
• Механическая энергия шарика минимальна на высоте 4 м – неверно, так как это начальная точка.

Таким образом, верными являются два утверждения: «Механическая энергия шарика максимальна на высоте 4 м» и «Механическая энергия шарика одинакова во время всего падения».

Укажем варианты ответа, которые соответствуют верному утверждению.

Ответ: Механическая энергия шарика максимальна на высоте 4 м; Механическая энергия шарика одинакова во время всего падения.