Потенциальная энергия стержня изменится из-за изменения высоты его центра масс.

Известно, что потенциальная энергия зависит от высоты и массы тела:

Ep = mgh,

где Ep - потенциальная энергия, m - масса стержня, g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,81 м/с^2), h - высота центра масс относительно начальной точки.

В горизонтальном положении высота центра масс равна нулю, а при повороте на угол 30% высота станет h = 3sin(30°) = 30,5 = 1,5 м.

Подставим все значения в формулу:

Ep1 = mgh1 = 4 9,81 0 = 0 Дж (в горизонтальном положении)

Ep2 = mgh2 = 4 9,81 1,5 ≈ 59,22 Дж (под углом 30% к горизонту)

Итак, потенциальная энергия однородного стержня массой 4 кг длиной 3 м изменится на 59,22 Дж при повороте из горизонтального положения под углом 30% к горизонту.