Какое количества топлива с удельной теплотой сгорания 4,2 ∙ 106 Дж/кг потребуется двигателю для выполнения работы 2 ∙106 Дж, если его КПД 40% ?

пошу

24,5 м/с

Объяснение:

По ЗСЭ (закону сохранения энергии)

максимальная высота будет в момент, когда вся кинетическая энергия перейдёт в потенциальную , то-бишь : Ек = Еп , где Еп = mgh 

отсюда h = Ек / mg = 200 / 0,5 *10 = 40 м

Т.к. полная механическая энэргия не меняется в данной замкнутой системе , то на высоте 10 м будет и кинетическая и потенциальная энергия .

Полная механическая энергия - максимальная кинетическая,либо потенциальная энергия.

Ek max = Ek + Ep 

200дж = mv^2/2 + mgh

отсюда  v = sqrt( 2*(Ekmax - mgh )/m ) = 24,5м/с

Смотри чертеж:

На электрические заряды действует кулоновская сила:
Fкл = k*q²/(2*r)²         (1)

Проекция силы натяжения Т на ось OY равна весу шарика:
Tу = m*g*cos (α/2)     (2)

Приравниваем (1) и (2):

k*q²/(2*r)²  = m*g*cos (α/2)          (3)

У нас остался не выясненным один вопрос:
А чему равно r?

Из треугольника видим, что:
sin (α/2) = r / L
r = L*sin (α/2) = 0,62*sin 33° ≈ 0,62*0,545 ≈ 0,34 м
Учтем еще, что 
cos (α/2) = cos 33° ≈ 0,839.

И вот только теперь подставляем все полученные данные в (3)

9*10⁹ *q² / (2*0,34)²   = 1*10⁻⁴*10*0,839
1,95*10¹⁰ * q² = 8,39*10⁻⁴
q = √ (8,39*10⁻⁴/1,95*10¹⁰) ≈ 0,2*10⁻⁶ Кл    или   0,2 мкКл