V=200 л t1=10 t2=60 tc=40 V1=? V2=?
===
V2=V-V1 (гор)
V1*(tc-t1)=(V-V1)*(t2-tc)
V1*(40-10)=(V-V1)*(60-40)
V1=V/2.5=200/2.5=80 л (хол)
V2=200-80=120 л (гор)
==============================
Перед тем как удариться о землю мех.энергия тела(E2)=кинетической энергии этого тела
на какой-то высоте перед броском мех.энергия тела(E1)=потенциальной энергии этого тела
т.е: E1=Eп=mgh
E2=Eк=mV^2/2
т.к тело потеряло 60% энергии то E1=0,6*E2
mgh=0,6*mV^2/2
gh=0,6*V^2/2
h=(0,6*V^2)/(2g)=(0,6*20*20)/20=12 м
Уравнение теплового баланса говорит, что какое количество теплоты отвели от горячей воды, такое же количество теплоты подвели к холодной воде (логично, нет же потерь энергии на нагревание всего отсального):
Qх = -Qг
Знак "минус" говорит о том, что раз от горячей воды теплота уходит, то величина Qг < 0. Со знаком "минус" она станет положительной, как и Qх.
cх*mх*Δtх = -cг*mг*Δtг, где
cх и cг – удельная теплоёмкость холодной и горячей воды соответственно, Дж/(кг*°С);
mх и mг – масса холодной и горячей воды соответственно, кг;
Δtх и Δtг – изменение температуры холодной и горячей воды соответственно, °С.
Считаем, что удельная теплоёмкость воды не зависит от её температуры:
cх = cг = c = 4200 Дж/(кг*°С).
Начальная температура холодной воды tх = 20 °С, начальная температура горячей воды tг = 90 °С, установившаяся температура воды t = 50 °С, тогда:
Δtх = t - tх
Δtг = t - tг
Тогда:
c*mх*(t - tх) = -c*mг*(t - tг)
c*mх*(t - tх) = c*mг*(tг - t)
mх*(t - tх) = mг*(tг - t)
mг = mх*(t - tх) / (tг - t)
mг = 3 кг * (50 °С - 20 °С) / (90 °С - 50 °С)
mг = 2,25 кг
q=2 нКл=2*10^-9 Кл; d=10 см=10^-1 м; k=9*10^9
F=k*q*q/d^2=9*10^9*2*10^-9*2*10^-9/10^-2=36*10^-7 Н