برای حل این مسئله از قوانین پایستگی انرژی استفاده میکنیم.
انرژی پتانسیل جسم در بالای سطح برابر است با:
\[
E_p = mgh
\]
که \( g = 10 \, \text{N/kg} \) و \( h = 0.4 \, \text{m} \) است. بنابراین:
\[
E_p = mg \times 0.4
\]
انرژی پتانسیل در این لحظه برابر است با:
\[
E_k = \frac{5E_p}{5} = E_k = 5 \times 0.4mg = 2mg
\]
انرژی جنبشی جسم برابر است با:
\[
E_k = \frac{1}{2}mv^2
\]
با توجه به برابری انرژی جنبشی و پتانسیل:
\[
\frac{1}{2}mv^2 = 2mg \Rightarrow v^2 = 4g \Rightarrow v = \sqrt{4g} = \sqrt{4 \times 10}
\]
بنابراین:
\[
v = 2\sqrt{10}
\]
پاسخ صحیح گزینه ۴ میباشد.