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.
Теперь приравняем производную к нолю и решим полученное уравнение
6x(x-1)=0
6х=0 х-1=0
х=0 х=1
Нанесем полученные точки на ось Ох и определим знак функции.
ОБЯЗАТЕЛЬНО НАРИСОВАТЬ. таким образом получим три промежутка
1. (-беск; 0): у(-2)=6*(-2)(-2-1)=-12*(-3)=36, >0
2. [0;1]: y(0,5)=6*0,5*(0,5-1)=3*(-0,5)-1,5 <0
3.(1;беск): y(2) 6*2(2-1)=12*(1)=12, >0
И так видим что при прохождении точек х=0 и х=1 функции меняет свой знак следовательно эти точки и являются экстремумами функции
ответ:х=0 и х=1