• по определению кпд: n = q/qзатр, где qзатр - затраченная теплота на нагрев куска меди (будем считать далее, что температура t2 не является температурой плавления меди)
• медь нагревается за счет горения угля. значит:
○ n = q/(q m1)
○ m1 = q/(n q)
• теплота q расходуется на нагрев куска меди: q = c m2 (t2 - t1) (1)
• далее эта же теплота q пойдет на плавление льда (его температура по условию 0 °с, поэтому плавление начнется сразу же): q = λ m3 (2)
• приравняв уравнения (1) и (2), находим:
○ t2 = t1 + ((λ m3)/(c m2))
• подставляем уравнение в выражение (1). получаем:
○ t1 = (q - λ m3)/(m2 - m1)
Найдем скорость шайбы V"= V+U
так как масса шайбы m<<M, то по мере подъема шайбы по горке скорость горки уменьшаться практически не будет, а значит кинетическая энергия шайбы Ек перейдет в Ер, а потом снова в Ек шайбы, а значит после скатывания шайба будет двигаться относительно горки со скоростью V"=V+U, но уже в противоположном направлении
Перейдем в СО связанную с землей тогда
V""=V" +U= V+2*U=2+2*0,5=3 м/с
ответ V""=3 м/с