Полная механическая энергия равна
E₀ = mv₀²/2 и сохраняется по мере свободного полета на любой высоте.
Еп + Ек = E₀
Еп = mgh - потенциальная энергия на текущей высоте h
Ек = mv²/2 - кинетическая энергия с текущей скоростью v
По условию задачи на какой-то высоте h'
Еп = Ек
Тогда
Еп + Еп = E₀
откуда
2Еп = E₀
и
Еп = E₀/2
Подставив значения для Еп и E₀ получим
mgh' = mv₀²/4
и окончательно искомая высота равна
h' = v₀²/4g = 4,9²/40 = 0,6 м