Тело падает на дно колодца 2 с.Определить глубину колодца и скорость камня в момент удара о дно

Для равномерного движения бруска по плоскости требуется, чтобы проекции всех сил на направление вдоль плоскости в сумме были равны 0.

на брусок действуют сила тяжести mg, реакция опоры N (перпендикулярно плоскости), сила трения равная kN ( N по модулю равна mgcosα +Fsinα) и горизонтальная сила F. Выпишем сумму проекций на ось Х, направив ее вдоль наклонной плоскости вниз.

mgsinα-k(mgcosα+Fsinα)-Fcosα =0 ⇒ F(cosα+ksinα)=mgsinα-kmgcosα
поделим на сosα

F*(1+ktgα)=mgtgα-kmg        F=mg(tgα-k)/(1+ktgα)≈ 2*10(0.58-0.3)/(1+0.3*0.58) = 20*0.28/2.17=2.58 н

НУ ТУТ ПОЛУЧАЕТСЯ ТАК
По формуле КПД=Qп / Qз. (КПД=0,58,Qп-полезное количество теплоты ( на нагревание и испарение воды), Qз-затраченное количество теплоты (выделившееся при сгорании спирта) .
Qп=Q1+Q2. ( Q1-кол. теплоты, затраченное на на нагревание воды от (t1=20град) до кипения (t2=100град), Q2-кол. теплоты, затраченное на испарение воды) .
Q1=c*m1*(t2 - t1). ( c-удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m1-масса воды=0,4кг)
Q2=r*m2. ( r -удельная теплота парообразования воды=2,3*10^6Дж/кг, m2-масса испарившейся воды=0,01кг)
Qз=q*m3.(q-удельная теплота сгорания топлива (спирта) =29*10^6Дж/кг, m3-масса спирта) подставим
КПД=(c*m1*(t2 - t1)+r*m2) / q*m3. выразим массу спирта
m3=(c*m1*(t2 - t1) +r*m2) / q*КПД.
m3=(4200*0,4*(100-20) + 2,3*10^6*0,01) / 29*10^6*0,58=0,00936кг. (9,36граммов).