Uzasadnienie: 

Z treści zadania dowiadujemy się jaka jest energia potencjalna grawitacji ciała wzniesionego na pewną wysokość nad  powierzchnię Księżyca:

$H=12\mathrm{m}$

$E_{p1}=600\mathrm{J}$

Energię potencjalną grawitacji możemy przedstawić za pomocą wzoru:

$E_{p1}=m{g}_{K}H$

gdzie:

$E_{p1}$ - energia potencjalna ciała,

$m$ - masa ciała,

$g_K$ - wartość przyspieszenia grawitacyjnego na Księżycu,

$H$ - wysokość, z jakiej spadało swobodnie ciało.

Wyznaczamy wzór na wartość przyspieszenia grawitacyjnego na Księżycu:

$E_{p1}=m{g}_{K}H|:mH$

$g_K=\frac{E_{p1}}{mH}$

Naszym zadaniem jest obliczenie energii kinetycznej, przy swobodnym spadku ciała, w chwili, gdy znajduje się na wysokości:

$h=4\mathrm{m}$

W czasie spadania ciało posiada energię potencjalną grawitacji oraz energię kinetyczną. Zgodnie z zasadą zachowania energii mechanicznej możemy więc zapisać:

$E_{k2}+E_{p2}=E_{p1}$

gdzie:

$E_{k2}$ - energia kinetyczna ciała na wysokości 4 metrów,

$E_{p2}$ - energia potencjalna ciała na wysokości 4 metrów.

Wyznaczamy wzór na energię kinetyczną:

$E_{k2}+E_{p2}=E_{p1}|-E_{p2}$

$E_{k2}=E_{p1}-E_{p2}$

Energię potencjalną ciała w trakcie spadania wyrazimy jako:

$E_{p2}=m{g}_{K}h$

gdzie:

$h$ - wysokość, na jakiej znajduje się ciało.

Korzystając z powyższych wzorów możemy zapisać:

$E_{k2}=E_{p1}-E_{p2}$

$E_{k2}=E_{p1}-m{g}_{K}h$

$E_{k2}=E_{p1}-\cancel{m}\cdot \frac{E_{p1}}{\cancel{m}H}\cdot h$

$E_{k2}=E_{p1}-\frac{E_{p1}h}{H}$

$E_{k2}=E_{p1}\left(1-\frac{h}{H}\right)$

Wstawiamy dane liczbowe:

$E_{k2}=600\mathrm{J}\cdot \left(1-\frac{4\cancel{\mathrm{m}}}{12\cancel{\mathrm{m}}}\right)=$

$=600\mathrm{J}\cdot \frac{2}{3}=400\mathrm{J}$

 Odpowiedź: 

B. 400 J