Дополнить каждый рисунок недостоющими элементами

• количество теплоты (энергии), которое шарик передаст пластине, будет равно его кинетической энергии в момент соударения

• определим ускорение шарика из уравнения динамики (так как пластина и шарик разноименно заряженные, то вектор Кулоновской силы направлен вниз - они притягиваются):

○ F + mg = ma

○ a = ((E q)/m) + g

• скорость шарика перед столкновением определим из уравнения кинематики:

○ h = (v² - v0²)/(2a)

○ v = √(v0² + 2ah)

○ v = √(v0² + 2h (((E q)/m) + g))

• количество теплоты, выделяемое на пластине:

○ Q = (m v²)/2

○ Q = m (0.5 v0² + h (((E q)/m) + g))

○ Q = 4*10^(-2)*(0.5*4 + 0.1*(2.5 + 9.8)) = 0.1292 Дж ≈ 0.13 Дж

При этом ударе (абсолютно неупругом) выполняется закон сохранение импульса. m1v1=(m1+m2)v2; Значит скорость сцепки после столкновения будет v2=m1v1/(m1+m2), а кинетическая энергия E=0.5(m1+m2)*((m1v1)/(m1+m2))^2;
E=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2);
Сила трения равна F=U(m1+m2)g. Чтобы остановить сцепку, она должна совершить работу, равную кинетической энергии сцепки A=E. Так как работа равна силе, умноженной на перемещение A=FL, то путь до остановки сцепки равен L=E/F; (переведём скорость в м/с, разделив 12/3,6=3,(3) м/с)
L=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2)/(U(m1+m2)g);
L=(0.5/Ug)*(m1v1)^2 /(m1+m2)^2;
L=(0.5/(0.05*10))*(50000*3,33)^2 / (50000+30000)^2;
L=2,3 м (округлённо).