5. Яблоко массой 200 грамм падает с дерева с высоты 3 метра. Какой кинетической энергией оно будет обладать на высоте 1 метр от замли?

Дано:

• Масса яблока (m) = 200 г = 0.2 кг
• Начальная высота (h₁) = 3 м
• Конечная высота (h₂) = 1 м
• Ускорение свободного падения (g) ≈ 9.8 м/с²

Найти: Кинетическую энергию (Ek) на высоте 1 метр.

По закону сохранения энергии, полная механическая энергия в начале (на высоте 3 метра) равна сумме кинетической и потенциальной энергии на высоте 1 метр.

$$E_{полн} = E_k + E_p$$

В начале (на высоте 3 метра) кинетическая энергия равна 0, а потенциальная энергия равна:

$$E_{п1} = mgh_1 = 0.2 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 3 \text{ м} = 5.88 \text{ Дж}$$

На высоте 1 метр, потенциальная энергия равна:

$$E_{п2} = mgh_2 = 0.2 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 1 \text{ м} = 1.96 \text{ Дж}$$

Кинетическая энергия на высоте 1 метр равна разности полной энергии и потенциальной энергии на этой высоте:

$$E_k = E_{п1} - E_{п2} = 5.88 \text{ Дж} - 1.96 \text{ Дж} = 3.92 \text{ Дж}$$

Ответ: 3.92 Дж