Puedes establecer un sistema de referencia con un eje de posiciones (alturas) OY, vertical, con origen al nivel del cubo y sentido positivo hacia arriba.
Luego, tienes los datos:
altura inicial: y0 = 1200 m,
velocidad inicial: v0 = 0,
mas: M = 0,4 kg,
luego puedes calcular:
energía potencial inicial: EP0 = M*g*y0 = 0,4*9,8*1200 = 4704 J,
energía cinética inicial: EC0 = (1/2)*0,4*02 = 0,
energía mecánica inicial: EM0 = EP0 + EC0 = 4704 + 0 = 4704 J.
Luego, si despreciamos el rozamiento del aire sobre la piedra durante la caída, tienes que la energía mecánica se conserva, por lo que al llegar al nivel del agua, tienes que la energía mecánica de la piedra es:
EM1 = EM0= 4704 J.
Luego, la piedra entra al cubo, y termina quieta al nivel del suelo en el fondo del cubo, por lo que tienes:
altura final: yf = 0,
velocidad final: vf = 0,
energía mecánica final: EMf = EPf + ECf = 0.
Luego, la variación de energía mecánica de la piedra queda:
ΔEM = EMf - EM1 = 0 - 4704 = - 4704 J (observa que tenemos que la piedra ha perdido energía mecánica).
Luego, si consideramos que no hay pérdida de energía en el sistema piedra-agua, tenemos que la variación total de energía es igual a cero, por lo que la energía mecánica perdida por la piedra pasa como aumento de la cantidad de calor del agua, luego planteamos:
ΔEM + ΔQ = 0, hacemos pasaje de término y queda:
ΔQ = - ΔEM, reemplazamos y queda:
ΔQ = - (- 4704 J) = + 4704 J (observa que la variación de la cantidad de calor del agua ha aumentado).
Luego, tenemos los datos:
masa de agua: Ma = 2,5 Kg,
calor específico del agua: ca = 1000 cal/(Kg*°C) = 1000*4,184 J/(Kg*°C) = 4184 J/(Kg*°C),
variación de temperatura: Δt = a determinar.
Luego, tenemos para la variación de la cantidad de calor del agua:
Ma*ca*Δt = ΔQ, reemplazamos valores y queda:
2,5*4184*Δt = + 4704 J, resolvemos factores numéricos y queda:
10460*Δt = + 4704 J, hacemos pasaje de factor como divisor y queda:
Δt = + 0,4497 °C (observa que la temperatura del agua ha aumentado).
Espero haberte ayudado.