Девочки находятся в равновесии, значит они действуют с одинаковой силой.
F1*h1=F2*h2,
где
F1 - вес первой девочки
h1 - расстояние от первой девочки до точки опоры
F2 - вес второй девочки
h2 - расстояние от второй девочки до точки опоры
отсюда вес второй девочки
F2 = (F1*h1) / h2
F2 = (192*2) / 1.2
F2 = 320 H
По формуле Eк=m*v^2/2
Eк= 10*10^3*(72*10^3)^2/2=2592*10^10дж
Двигатель совершает работу по разгону и предолению сил трения. При этом ему помогает и сила тяжести.
Для начала определим пройденный путь. Если считать движение автомобиля равноускоренным, то это его ускорение можно сосчитать элементарно (разница скоростей, делённая на 6 секунд) . Зная ускорение и начальную скорость, опять же по простенькой формуле s = at²/2+vt можно найти пройденный путь.
Теперь найдём, какая сила нужна, чтобы автомобиль ехал с этим ускорением. Это тоже не штука, поскольку масса его известна, то есть просто перемножаем массу и ускорение.
Теперь надо найти силу трения. Это тоже просто - она равна весу, умноженному на коэффициент трения, и на косинус угла наклона (напомню на всякий случай, что вес - это не масса...) .
А теперь смотрим на баланс энергии. В верхней точки горки у автомобиля была потенциальная энергия, равная mgs sin 15 градусов (сами сообразите почему) , и какая-то кинетическая. В самом низу - только кинетическая, но уже другая, побольше. Плюс на пути s под действием силы тяги совершена работа против сил трения. Вот из этого баланса энергий и можно найти работу двигателя.
В верхней точке у камня потенциальная энергия mgh. При падении и ударе она превращается во внутреннюю, т.е. в тепловую
Q=cm(t2-t1)
Так как только половина потенциальной энергии тратится на нагрев, закон сохранения энергии
0,5mgh=cm(t2-t1)
отсюда с=0,5gh/t2-t1
c=приблизительно 830Дж/кггрС
