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 счет сопротивления воздуха составила 4. Дж? (Ответ дайте в джоулях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

$E_{\text{потенциальная}} + E_{\text{кинетическая}} + E_{\text{потери}} = \text{const}$

Изначально шарик находится на высоте, поэтому его потенциальная энергия равна $mgh$, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, h - высота.

$E_{\text{потенциальная}} = mgh = 0.2 \cdot 10 \cdot 20 = 40 \, \text{Дж}$

Так как начальная скорость равна нулю, то кинетическая энергия в начальный момент равна нулю:

$E_{\text{кинетическая}} = 0$

Теперь можем найти кинетическую энергию перед ударом о землю:

$E_{\text{потенциальная}} + E_{\text{кинетическая}} + E_{\text{потери}} = \text{const}$

$40 + E_{\text{кинетическая}} + 4 = \text{const}$

$E_{\text{кинетическая}} = \text{const} - 44$

Таким образом, кинетическая энергия шарика перед ударом о землю равна $\text{const} - 44$ Дж.