Очень хорошая задачка, ведь она "родственница" всех задач на КПД. Посмотрим на неё с этой стороны.
Предположим, что никаких других сил не действует. (это обязательная фраза, потому что, например, в потенциальном поле тяжести Земли и при направленности силы задачи не перпендикулярно силе тяжести эту силу тяжести нужно учитывать . В условии задачи никаких данных о третьих силах нет, но фразу лучше прицепить.)
Предположим, что все силы и скорости направлены одинаково(это тоже обязательная фраза, потому, что все эти величины векторные и если они не направлены в одну сторону - в задаче будет не хватать исходных данных)
И только после этих двух обязательных Предположим будем идти дальше.
Теперь рассуждаем так "полезная" работа Еп=Ек2 - Ек1. Ек- кинетические энергии в начале и в конце.
"вредная" работа Етр=Fтр*S.
Полная работа Еп+Етр.
Вот и всё. Нам полную работу-то и нужно найти. Можно найти КПД, уж если так хочется. В общем случае(при наличии ещё каких-то сил), они учитываются
во "вредной" работе, наверное, точнее "побочной", но "вредная" легче запоминается, ярче.
Считаем. Все исходные данные в СИ, что упрощает арифметику
Ek2=m*v2*v2/2 = 2*5*5/2=25 Ek1 = m*v1*v1/2=2*2*2/2=4 Еп=25-4=21
Eтр=Fтр*S = 2*10 =20
Е=20+21=41дж.
1)На пошив пододеяльника ушло 0,4 рулона без 6 метров: 0,4х-6
х-(0,4х-6)=х-0,4х+6=0,6х+6 метров рулона осталось.
2) На пошив простыни ушло без 4 метров 0,6 от остатка рулона: (0,6х+6)*0,6-4=0,36х+3,6-4=0,36х-0,4
Новый остаток рулона составил: (0,6х+6)- (0,36х-0,4) =0,6х+6 -0,36х+0,4=0,24х+6,4
3) На наволочки ушло 0,75 без 3 метров от нового остатка: (0,24х+6,4)*0,75-3=0,18х+4,8-3=0,18х+1,8
Составим уравнение:
х - (0,4х-6)-(0,36х-0,4)-( 0,18х+1,8)=10
х-0,4х+6-0,36х+0,4-0,18х-1,8=10
0,06х+4,6=10
0,06х=10-4,6
0,06х=5,4
х=5,4:0,06
х=90 метров ткани в рулоне
ответ: в рулоне было 90 метров ткани.
Проверим: 90*0,4-6=30 метра (пододеяльник)
(90-30)*0,6-4=32 метров (простынь)
(90-(30+32)*0,75-3=18 метров (наволочки)
90-30-32-18=10 метров (остаток ткани)