4. Мяч массой 4 кг свободно падает с высоты 10 м на пол. Какой будет кинетическая энергия мяча перед ударом?

Решение:

При свободном падении мяча его начальная скорость равна 0. Вся начальная потенциальная энергия перейдет в кинетическую энергию перед ударом (если пренебречь сопротивлением воздуха).

Начальная потенциальная энергия: \( E_{p, \text{начальная}} = mgh \)

\( m = 4 \) кг

\( g \approx 10 \) м/с²

\( h = 10 \) м

\( E_{p, \text{начальная}} = 4 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2 \cdot 10 \text{ м} = 400 \text{ Дж} \)

По закону сохранения энергии, кинетическая энергия перед ударом будет равна начальной потенциальной энергии:

\( E_{k, \text{перед ударом}} = E_{p, \text{начальная}} = 400 \text{ Дж} \)

Ответ: 400 Дж.