Потенциальная энергия зависит от выбора нулевой высоты. Так как в задаче не указано относительно чего определять потенциальную энергию, то, по умолчанию, примем, что нулевая высота находится в точке бросания.
В этом случае полная механическая энергия
в начальный момент времени (в момент бросания) будет равна:
\[ E_{0} =\frac{m\cdot \upsilon _{0}^{2} }{2}. \]
Полная механическая энергия на высоте
h = 15 м:
E = Ek + Ep,
где
Ep = m⋅g⋅h, Ep = 60 Дж (
g = 10 м/с
2) — потенциальная энергия камня.
Так как система замкнута (сопротивление воздуха не учитывать), то выполняется закон сохранения энергии
\[ E_{0} =E, \; \; \; \frac{m\cdot \upsilon _{0}^{2} }{2} =E_{k} +m\cdot g\cdot h, \; \; \; E_{k} =m\cdot \left(\frac{\upsilon _{0}^{2}}{2} -g\cdot h\right), \]
Ek = 20 Дж — кинетическая энергия камня.
