برای حل این سوال فیزیک، مراحل زیر را انجام می‌دهیم: ### الف) محاسبه‌ی تغییر انرژی پتانسیل زمانی که جسم روی زمین است، انرژی پتانسیل آن صفر است. انرژی مکانیکی کل (جمع انرژی پتانسیل و جنبشی) نیز ثابت است، بنابراین می‌توانیم از تغییرات انرژی جنبشی برای پیدا کردن تغییرات انرژی پتانسیل استفاده کنیم. انرژی جنبشی نهایی جسم ۱۵۰ ژول است. این به معنای این است که انرژی پتانسیل در نقطه شروع برابر با ۱۵۰ ژول بوده است و این کل انرژی مکانیکی به انرژی جنبشی تبدیل شده است، زیرا انرژی پتانسیل در سطح زمین صفر می‌شود. ### ب) محاسبه ارتفاع \( h \) فرمول انرژی پتانسیل گرانشی به صورت زیر است: \[ PE = mgh \] که در آن: - \( PE \) انرژی پتانسیل اولیه است (۱۵۰ ژول) - \( m \) جرم جسم است (۳ کیلوگرم) - \( g \) شتاب جاذبه است و معمولاً برابر با ۹.۸ متر بر مجذور ثانیه است. - \( h \) ارتفاع است که باید پیدا کنیم. فرمول را برای \( h \) حل می‌کنیم: \[ h = \frac{PE}{mg} = \frac{150}{3 \times 9.8} \] \[ h \approx \frac{150}{29.4} \approx 5.1 \] بنابراین، ارتفاع \( h \) تقریباً برابر با ۵.۱ متر است.