Для того чтобы камень углубился в песок на глубину, равную высоте бросания, необходимо, чтобы его кинетическая энергия преобразовалась в работу по преодолению сил трения и сопротивления, а затем в потенциальную энергию углубленного камня.

Сначала найдем кинетическую энергию камня:

(E_k = \frac{1}{2}mv^2),

(E_k = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 4^2 = 16\,Дж).

Затем найдем работу по преодолению сил трения и сопротивления:

(A = 0,4\,кДж = 400\,Дж).

Теперь найдем максимальную глубину, на которую камень углубится в песок:

(E_p = A),

(mgh = A),

(2 \cdot 9,8 \cdot h = 400),

(h = \frac{400}{2 \cdot 9,8} = 20,4\,м).

Получается, что для того чтобы камень углубился в песок на глубину, равную высоте бросания (20,4 м), его необходимо бросить с высоты 20,4 м.