Полная механическая энергия системы шарик-земля равна 16 Дж. Чему будет равна кинетическая энергия шарика в середине отрезка в точке h2?

Полная механическая энергия системы шарик — Земля складывается из кинетической и потенциальной энергий:

По условию:

В середине отрезка в точке $h_2$ высота шарика находится между начальной и конечной точками. Если движение происходит под действием силы тяжести и сопротивлением воздуха можно пренебречь, то полная энергия сохраняется.

В таких задачах обычно подразумевается, что шарик падает с некоторой высоты, а точка $h_2$ — середина пути. Потенциальная энергия прямо пропорциональна высоте. В середине высоты потенциальная энергия будет в два раза меньше начальной.

Если в верхней точке вся энергия была потенциальной:

то в середине пути:

Тогда кинетическая энергия равна разности полной энергии и потенциальной:

Ответ:

Кинетическая энергия шарика в точке $h_2$ равна 8 Дж.