V ср. = s1+s2+s3 / t1+t2+t3 = 10 км + 10 км + 10 км / 30 мин + 20 мин + 20 мин = 0,428571 км/мин ≈ 7 м/с
При этом условии вода тепло отдает, а лед забирает. Вода охлаждается - лед плавится
-сm(t2-t1)=лm1
минус потому что вода тепло отдает
m1=(-cm(t2-t1))/л=-4200*5*12/340000=0,74 кг
По второму закону Ньютона а=F/m, где равнодействующая сила F
F=√(30²+30²)=42,4 Н
а=42,4/30=1,41 м/с²
Нужно воспользоваться законом сохранения энергии и законом сохранения импульса ( На самом деле это вытекает из изотропности пространства, то есть из симметрий. Это интегралы движения)
mv^2 /2 = (m+M) *u^2 /2 , mv=(m+M)u. u - это нужно найти.
Имеем : После переноса в левую часть в этих уравнениях всех переменных содержащих m , деления оного уравнения на другое получаем окончательное уравнение на u:
u^2 - u +v - v^2 = 0
D =b^2 - 4ac = 1 - 4*(v-v^2) = 2105^2
u1 = (1 + 2105)/2
u2 = (1-2105)/2
Ответ: u=1053. Второе решение не подходит, так как мы наравили осьпо направлению движения первой частицы, именно так мы записывали закон сохранения импульса.