Наклон плоскости характеризует угол α. Даны три наклонные плоскости с различными углами:

у 1-й плоскости α1=43 градуса(-ов),
у 2-й плоскости α2=19 градуса(-ов),
у 3-й плоскости α3=26 градуса(-ов).

Какую из плоскостей следует использовать, чтобы получить наибольшую экономию силы?
ответ: чтобы получить наибольшую экономию силы, надо использовать плоскость.

Количество теплоты, приобретенное тележкой, будет складываться из изменения ее собственной кинетической энергии и потенциальной энергии камня

Q = Q1 + Q2

Q1 = ΔEk = (M/2) * (v^2 - v'^2), где v' - скорость тележки с камнем после столкновения

так как кирпич остается на тележке, то удар абсолютно неупругий

по закону сохранения импульса в проекции на некоторую ось:

M v = (m + M) v' => v' = M v / (m + M)

следовательно, Q1 = (M/2) * (v^2 - (M v / (m + M))^2)

Q2 = ΔEp = mgh (пусть тележка - уровень отсчета потенциальной энергии; пренебрежем сопротивлением воздуха)

Q = (M/2) * (v^2 - (M v / (m + M))^2) + mgh

Количество теплоты, приобретенное тележкой, будет складываться из изменения ее собственной кинетической энергии и потенциальной энергии камня

Q = Q1 + Q2

Q1 = ΔEk = (M/2) * (v^2 - v'^2), где v' - скорость тележки с камнем после столкновения

так как кирпич остается на тележке, то удар абсолютно неупругий

по закону сохранения импульса в проекции на некоторую ось:

M v = (m + M) v' => v' = M v / (m + M)

следовательно, Q1 = (M/2) * (v^2 - (M v / (m + M))^2)

Q2 = ΔEp = mgh (пусть тележка - уровень отсчета потенциальной энергии; пренебрежем сопротивлением воздуха)

Q = (M/2) * (v^2 - (M v / (m + M))^2) + mgh