Шарик массой 200 г падает с высоты 20 м с начальной скоростью, равной нулю. Какова его кинетическая энергия в момент перед ударом о землю, если потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 4 Дж?

m = 200 г = 0,2 кг.

h = 20 м.

g = 9,8 м/с^2.

Епот = 4 Дж.

Ек - ?

Согласно закону сохранения энергии, при падении шарик обладает только потенциальной энергией Еп, значение, которой определяется формулой: Еп = m * g * h, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота падения.

Во время падения шарика, часть потенциальной энергии Еп переходит в кинетическую энергию Ек, а часть на преодоление силы сопротивления Епот.

Еп = Ек + Епот.

Ек = m * g * h - Епот.

Ек = 0,2 кг * 9,8 м/с^2 * 20 м - 4 Дж = 35,2 Дж.

Ответ: во время удара о землю шарик будет иметь кинетическую энергию Ек = 35,2 Дж.