а) Какова начальная механическая энергия шара массой 100 г, падающего свободно с высоты 5 м? б) Какова механическая

Давайте решим эту задачу шаг за шагом, чтобы ответ был максимально понятен.

а) Начнем с того, что начальная механическая энергия (Э) шара определяется суммой его потенциальной энергии (ПЭ) и кинетической энергии (КЭ) в начальный момент времени.

Потенциальная энергия шара находится на высоте 5 м от земли и определяется по формуле:
\[ПЭ = m \cdot g \cdot h\]
где m - масса шара (100 г или 0.1 кг), g - ускорение свободного падения (9.8 м/с²), h - высота падения (5 м).

Подставив значения, получим:
\[ПЭ = 0.1 \cdot 9.8 \cdot 5 = 0.49\, \text{Дж}\]

Теперь рассмотрим кинетическую энергию. Так как шар падает свободно без каких-либо начальных скоростей, то его начальная кинетическая энергия равна нулю:
\[КЭ = 0\, \text{Дж}\]

Таким образом, начальная механическая энергия шара составляет только его потенциальную энергию, то есть 0.49 Дж.

б) Чтобы определить механическую энергию шара непосредственно перед ударом о землю, нам нужно учесть как потенциальную, так и кинетическую энергию в этот момент.

Мы знаем, что перед ударом о землю, потенциальная энергия становится равной нулю, так как шар находится на самой низкой точке своего падения.

Таким образом, механическая энергия шара перед ударом о землю состоит только из его кинетической энергии:
\[МЭ = КЭ\]

c) Кинетическая энергия шара непосредственно перед ударом о землю также равна его механической энергии в этот момент:
\[КЭ = МЭ\]

С учетом того, что потенциальная энергия равна нулю, ответ на оба этих вопроса (б и в) будет:
\[МЭ = КЭ = 0\, \text{Дж}\]

Это означает, что шар не имеет механической и кинетической энергии перед ударом о землю.