a, Chọn mốc thế năng tại mặt đất.

Thế năng của quả cầu tại độ cao $h = 10 \text{ m}$ là:

$W_t = m \cdot 10 \cdot h = 3 \cdot 10 \cdot 10 = 300 \text{ (J)}$

Động năng của quả cầu tại độ cao $h = 10 \text{ m}$ là:

$W_d = 0 \text{ (J)}$

Cơ năng của quả cầu ở độ cao $h = 10 \text{ m}$ là:

$W = W_t + W_d = 300 + 0 = 300 \text{ (J)}$

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, bỏ qua lực cản của không khí nên cơ năng của quả cầu ở mặt đất bằng cơ năng của quả cầu tại độ cao $h$:

$W_{\text{đất}} = W = 300 \text{ (J)}$

b, Trọng lực tác dụng lên quả cầu là:

$P = 10 \cdot m = 10 \cdot 3 = 30 \text{ (N)}$

Công của trọng lực thực hiện trong quá trình quả cầu rơi từ độ cao $10 \text{ m}$ xuống đất là:

$A = P \cdot h = 30 \cdot 10 = 300 \text{ (J)}$

Công suất trung bình của trọng lực trong quá trình quả cầu rơi trong $3 \text{ s}$ là:

$\mathcal{P} = \dfrac{A}{t} = \dfrac{300}{3} = 100 \text{ (W)}$