5. Бала 2 м/с жылдамдықпен бірқалыпты қозғала отырып, тепловоздың тұсынан жүгіріп өткен кезде тепловоз теңүдемелі қозғала бастайды.
Тепловоздың баланы қуып жеткен мезеттегі жылдамдығы қандай?​

Обозначим угол наклона как x.
Разложим силу тяжести на нормальную N (прижимает тело к поверхности) и тангенциальную T (толкает тело вдоль поверхности) составляющие.
N=mg cos(x);
T=mg sin(x);
Сила трения скольжения равна f=kN, где k - коэффициент трения.
Если тело движется без ускорение, значит сумма сил, действующих на него, равна нулю. Нас интересуют только силы, направленные вдоль поверхности.
mg*sin(x)-kmg*cos(x)=0; разделим уравнение на mg*cos(x);
sin(x)/cos(x)-k=0;
tg(x)=k;
x=arctg(k);
x=arctg(0.7);
x=0.6107 рад.
x=35 градусов (округлённо)

Если мы говорим про температуру, следовательно, и про количество теплоты. Её формула:

Q=cm∆t, где

Q - количество теплоты

с - удельная теплоемкость вещества

m - масса тела

∆t - изменение температуры данного тела

Сравним значения с для воды, воздуха и песка

Песок - около 850 Дж/кг*С°

Воздух - около 1000 Дж/кг*С°

Вода - 4200 Дж/кг*С°

Теперь возьмем песок, воздух и воду массой по 1 кг.

По закону сохранения теплоты, сравним изменения температур:

Вода и воздух:

4200∆t=1000∆t

Песок и воздух:

850∆t=1000∆t

Из данных уравнений можно понять, что вода остывает меньше по градусам, чем воздух при одном же количестве теплоты, а песок - наоборот, охладиться на больше градусов, чем воздух. (∆t у каждого тела разное, к слову. Сократить ее нельзя)

С этих двух выводов можно понять, что песок остывает больше, чем вода, нагревая один и тот же воздух.