$\text{Dane:}$

$\text{h}=2\text{m}$

$\text{a)}$

Z wykresu możemy odczytać, że kula uzyskała maksymalną energię potencjalną o wartości:

${\text{E}}_{\text{p}}=10\text{J}$

Przekształćmy więc wzór na energię potencjalną kuli, żeby obliczyć jej masę:

${\text{E}}_{\text{p}}=\text{Q}\cdot \text{h}$

${\text{E}}_{\text{p}}=\text{m}\cdot \text{g}\cdot \text{h}\text{/: (g}\cdot \text{h})$

$\frac{{\text{E}}_{\text{p}}}{\text{g}\cdot \text{h}}=\frac{\text{m}\cdot \sout{\text{g}\cdot \text{h}}}{\sout{\text{g}\cdot \text{h}}}$

$\text{m}=\frac{{\text{E}}_{\text{p}}}{\text{g}\cdot \text{h}}$

Wstawiamy dane liczbowe i obliczamy:

$\text{m}=\frac{10\text{J}}{10\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2}\cdot 2\text{m}}$

$\text{m}=0,5\text{kg}$

Odpowiedź: Masa kuli wynosi 0,5 kg. 

$\text{b)}$

Energia mechaniczna kuli jest równa maksymalnej energii potencjalnej, czyli:

$\text{E}={\text{E}}_{\text{p}}=10\text{J}$

Zgodnie z zasadą zachowania energii mechanicznej jest ona stała. Oznacza to, że w czasie ruchu kuli jej energia kinetyczna jest zamieniana na potencjalną. Na wysokości 1 metra energia potencjalna jest wynosi:

${\text{E}}_{\text{p1}}=5\text{J}$

Energia kinetyczna wynosi więc:

${\text{E}}_{\text{k1}}=\text{E}-{\text{E}}_{\text{p1}}=10\text{J}-5\text{J}$

${\text{E}}_{\text{k1}}=5\text{J}$    

Natomiast na wysokości 2 metrów energia potencjalna jest maksymalna, więc energia kinetyczna wynosi:

${\text{E}}_{\text{k}}=\text{E}-{\text{E}}_{\text{p}}-10\text{J}-10\text{J}$

${\text{E}}_{\text{k}}=0\text{J}$

Odpowiedź: Na wysokości 1 metra energia kinetyczna kuli wynosiła 5 J, a na wysokości 2 metrów - 0 J. 

$\text{c)}$

Energia kinetyczna kuli maleje wraz ze zwiększającą się wysokością, co obrazuje wykres A. Energia mechaniczna z kolei jest stała i wynosi 10 J, co obrazuje wykres D.

Odpowiedź: Wartości energii kinetycznej na danej wysokości pokazuje wykres A, a energii mechanicznej - wykres D.