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.
6) приравниваем выражение под модулем к нулю. x=3/4
Нарисуем интервал и разобьём его на 2 отрезка: (-беск. до 3/4] и (3/4 до +беск.)
Берём из первого интервала любое число, например -100. Подставляем в выражение 4x-3. Получается отрицательное число, значит знак на интервале (-беск. до 3/4] "-".
Аналогично, для второго интервала, берём число 100, подставляем. Знак интервала (3/4 до +беск.) "+".
Раскрываем модуль на 1-ом интервале:
-7/3(4x-3)+7,2=9
x= 39/70
Проверяем на интервале (-беск. до 3/4]
Данное число входит в этот интервал, значит является корнем.
Также на 2-ом, со знаком "+".
7/3(4x-3)+7,2=9
x=33/35
Проверяем на интервале (3/4 до +беск.). Данный корень является решением
ответ: x=39/70, x2=33/35