Вопрос по : указанные объемы расположите в убывающем порядке 30 мл, 450см3, 2,5 л, 0,3дм3

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

По уравнению теплового баланса: |Qотд| = Qполуч

пусть вода и калориметр изначально имеют общую температуру 5 °С

Qотд = c(м) m(к) (t - 5) + c(в) m(в) (t - 5)
Qполуч = c(л) m(л) (t + 30)

c(м) m(к) (5 - t) + c(в) m(в) (5 - t) = c(л) m(л) (t + 30),

c(м) m(к) t + с(в) m(в) t + с(л) m(л) t = 5 c(м) m(к) + 5 с(в) m(в) - 30 с(л) m(л)

t (c(м) m(к) + с(в) m(в) + с(л) m(л)) = 5 (c(м) m(к) + с(в) m(в) - 6 с(л) m(л))

t = 5 (c(м) m(к) + с(в) m(в) - 6 с(л) m(л)) / (c(м) m(к) + с(в) m(в) + с(л) m(л))

t = 5 (385*0,1 + 4200*0,05 - 6*2100*0,3) / (385*0,1 + 4200*0,05 + 2100*0,3)

t = -17 657,5 / 878,5 ≈ -20,099 °C