giúp mình câu này với ạ 1.15. Một tấm nhôm có khối lượng 0,20 kg, ban đầu ở nhiệt độ $0^0C,$ trượt xuống một mặt phẳng dài,15 m, nghiêng một góc 30"so với mặt phẳng nằm ngang. Lực ma sát trượt cân bằng với thành phần,trọng lực dọc theo mặt phẳng nghiêng sao cho tấm nhôm sẽ trượt xuống với vận tốc không đổi. Nếu,90% cơ năng của hệ bị tiêu hao ở nhôm hấp thụ thì nhiệt độ của nó ở chân mặt phẳng nghiêng là bao,nhiêu độ celoi (lấy hai chữ số ở phần thập phân)? Biết nhiệt dung riêng cho nhôm là 0,9 kJ/kgK.,Lấy $g=9,81~m/s^2.$

Question

giúp mình câu này với ạ 1.15. Một tấm nhôm có khối lượng  0,20 kg, ban đầu ở nhiệt độ $0^0C,$ trượt xuống một mặt phẳng dài,15 m,  nghiêng một góc 30"so với mặt phẳng nằm ngang. Lực ma sát trượt cân bằng với thành phần,trọng lực dọc theo mặt phẳng nghiêng sao cho tấm nhôm sẽ trượt xuống với vận tốc không đổi. Nếu,90% cơ năng của hệ bị tiêu hao ở nhôm hấp thụ thì nhiệt độ của nó ở chân mặt phẳng nghiêng là bao,nhiêu độ celoi (lấy hai chữ số ở phần thập phân)? Biết nhiệt dung riêng cho nhôm là 0,9 kJ/kgK.,Lấy $g=9,81~m/s^2.$

Accepted Answer

Lực ma sát trượt cân bằng với thành phần trọng lực dọc theo mặt phẳng nghiêng nên ta có:

$F_{ms} =P_{x} =P.\sin \alpha =m.g.\sin \alpha =0,2.9,81.\sin 30^{0} =0,981\ N$

Công của lực ma sát:

$A_{F_{ms}} =F_{ms} .s.\cos 180^{0} =0,981.15.\cos 180^{0} =-14,715\ J$

Độ biến thiên cơ năng của hệ:

$\Delta W=W_{trước} -W_{sau}$

Mà: $A_{F_{ms}} =W_{sau} -W_{trước}$

$\Rightarrow \Delta W=-A=14,715\ J$

Nhiệt lượng mà nhôm hấp thụ:

$Q=90\%.\Delta W=90\%.14,715=13,2435\ J$

Nhiệt độ của tấm nhôm ở chân dốc:

$Q=m.c.( t-t_{0}) \Rightarrow t=\frac{Q}{m.c} +t_{0} =\frac{13,2435}{0,2.0,9.1000} +0=0,07^{0} C$