Если мы пренебрегаем трением, то вдоль поверхности наклонной плоскости (параллельно ей) на тело действует только проекция силы тяжести. Значение данной проекции: F=m*g*sinα. Согласно второго закона Ньютона, эта сила определяет ускорение тела вдоль поверхности наклонной плоскости: a=F/m. Подставим F, получим: a=m*g*sinα/m=g*sinα.Длина пути : S=h/sinα (из прямоугольного треугольника). Также, если считать, что тело начинает соскальзывать из состояния покоя, то можно длину пути выразить как: S=a*t²/2. Выразим отсюда время соскальзывания: t=√((2*S)/a). Подставляем выражение для ускорения, полученное из второго закона Ньютона: t=√((2*S)/(g*sinα))=
Подставив выражение для S, получим: t=√((2*h)/(g*sin²α))=√((2*10)/(10*0,5*0,5))=√(20/2,5)=√8=2√2 сек=2,82 сек.
Сжигаем уголь:
Q₁ = q*m = 3,4*10⁷*m₁ (Дж) (1)
2)
Нагреваем воду:
Q₂ = c*m₂*(t₂-t₁) = 4200*30*(100-30) = 8 820 000 = 0,882*10⁷ Дж (2)
3)
Поскольку потери тепла не происходит, то приравниваем (1) и (2)
3,4*10⁷*m₁ = 0,882*10⁷
m₁ = 0,882/3,4 ≈ 0,26 кг