Тип 3 № 21654

Так как сопротивлением воздуха можно пренебречь, для системы «шарик — Земля» выполняется закон сохранения полной механической энергии.

В начальный момент времени шарик находится на высоте $h$ и обладает только потенциальной энергией. Его кинетическая энергия равна нулю (тело покоится).

В момент непосредственно перед ударом о землю высота шарика равна нулю, следовательно, его потенциальная энергия полностью переходит в кинетическую энергию.

Таким образом, кинетическая энергия $E_k$ в конце падения равна начальной потенциальной энергии $E_p$:

$$E_k = E_p = mgh$$

Переведём массу шарика в килограммы: $m = 40 \text{ г} = 0,04 \text{ кг}$.

Подставим числовые значения ($g \approx 10 \text{ м/с}^2$):

$$E_k = 0,04 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 2 \text{ м} = 0,8 \text{ Дж}$$