Умомент, коли відстань між землею і марсом
була найменшою, на марс із землі було послано
радіосигнал. цей сигнал, відбившись від поверхні
марса, повернувся назад через 373 с. яка
мінімальна відстань між землею і марсом?

По закону сохранения импульса: 
500 м/с * 0,03 кг = (0,03 кг + 5 кг) * V₃
15 (кг*м)/с = 5,03 * V₃
V₃ ≈ 2,98 м/с
Следовательно ящик с песком приобретет скорость равную 2,98 м/с
Находим кинетическую энергию ящика: (5,03 кг * 2,98^2)/2 ≈ 22,4 Дж
Эту энергию ящик превратит в потенциальную, поднявшись на некоторую высоту h:
22,4 = 5*10*h
h = 0,448 м
Если нарисовать, как будет двигаться ящик, то очевидно, что можно построить прямоугольный треугольник. Тогда прилежащий к углу α катет равен 1 м - 0,448 м = 0,552 м 
Гипотенуза равна 1 м
Тогда, найдя косинус угла α найдем и сам угол α:
cos α = 0,552/1 = 0,552 что соответствует углу в ≈56°

Равнение теплового баланса:
Q1=Q2
Количество теплоты, выделяемое при сгорании нефти:
Q1=lm=pVl,
где l -удельная теплота сгорания нефти; m=pV — масса нефти; р — плотность нефти; V — объем нефти
Количество теплоты, которое необходимо затратить на нагревания стали от начальной  температуры Т1=10 С до температуры плавления Т2=1360 С и на плавление стали массы m0=500 кг:
Q2=ncm0(T2-T1)+l1m0,
где m0 — масса стали; с — удельная теплоемкость стали; l1 — удельная теплота плавления стали; n — кпд печи
Тогда,
lpV=m0*(nc(T2-T1)+l1
Отсюда объем расходуемой нефти равен:
V=(m0/pl)*(nc(T2-T1)+l1)=(500/950*4.61e+7)*(0.5*500*1350+2.7e+5)=0.0069 м3=6.9 л