Dane:
Na piłkę nie działają opory ruchu, więc z zasady zachowania energii:
W momencie rozpoczęcia ruchu energia mechaniczna piłki jest równa jej energii kinetycznej:
W maksymalnie najwyższym położeniu energia mechaniczna piłki jest równa energii potencjalnej:
Energia kinetyczna i potencjalna osiągną taką samą wartość dokładnie w połowie wysokości h.
Wyliczmy wysokość h:
czyli:
Odpowiedź: Wartość energii potencjalnej i kinetycznej będą takie same na wysokości 0,9 m od podłoża.
Na ciało nie działają siły zewnętrzne (czyli siły oporów ruchu), więc energia mechaniczna na początku ruchu i na jego końcu jest taka sama. Zauważ, na początku energia mechaniczna jest równa tylko energii kinetycznej, a na końcu – tylko energii potencjalnej. Oznacza to, że wartości te „spotkają” się dokładnie w połowie wysokości (gdy wartość jednej z tych energii maleje o x, druga musi wzrosnąć o x, gdyż ich suma musi pozostać stała) – wyznacz wysokość maksymalną, na jaką wzbije się piłka i podaj połowę tej wartości.