3. Определите массу мячика, если известно, что на высоте 2 м от поверхности земли он обладает потенциальной энергией 20 Дж.

Решение:

1. Воспользуемся формулой для потенциальной энергии: \( E_p = mgh \), где \( E_p = 20 \text{ Дж} \) — потенциальная энергия, \( g = 10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \) — ускорение свободного падения, \( h = 2 \text{ м} \) — высота.
2. Выразим массу \( m \) из формулы: \( m = \frac{E_p}{gh} \).
3. Подставим значения и вычислим массу: \( m = \frac{20 \text{ Дж}}{10 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 2 \text{ м}} = \frac{20}{20} = 1 \text{ кг} \).

Ответ: 1 кг