Чтобы найти кинетическую энергию тела, нам нужно сначала рассмотреть его потенциальную энергию на разных высотах и затем использовать закон сохранения энергии.

Шаг 1: Определим потенциальную энергию на высоте 10 м.

Потенциальная энергия (PE) вычисляется по формуле:

PE = m * g * h

• m - масса тела (в данном случае 20 кг)
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²)
• h - высота над землёй (в данном случае 10 м)

Подставим значения в формулу:

PE = 20 кг * 9.8 м/с² * 10 м = 1960 Дж.

Шаг 2: Определим потенциальную энергию на высоте 40 м.

На высоте 40 м потенциальная энергия будет:

PE = 20 кг * 9.8 м/с² * 40 м = 7840 Дж.

Шаг 3: Найдем изменение потенциальной энергии.

Когда тело падает с высоты 40 м до высоты 10 м, его потенциальная энергия уменьшается:

Изменение PE = PE на 40 м - PE на 10 м = 7840 Дж - 1960 Дж = 5880 Дж.

Шаг 4: Применим закон сохранения энергии.

Согласно закону сохранения энергии, вся потерянная потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию (KE) при падении:

KE = Изменение PE = 5880 Дж.

Шаг 5: Найдем кинетическую энергию, когда тело падает на землю.

Когда тело достигает земли, вся потенциальная энергия была преобразована в кинетическую. На высоте 40 м потенциальная энергия была 7840 Дж, и, когда тело падает, эта энергия также превращается в кинетическую:

KE = 7840 Дж.

Ответ:

• Кинетическая энергия тела на высоте 10 м составляет 5880 Дж.
• Кинетическая энергия тела в момент, когда оно падает на землю, составляет 7840 Дж.