Чему равно ускорение шайбы скользящей по гладкой наклонной плоскости, составляющей угол а= 60° с горизонтом?

используем для решения первый закон термодинамики

q = a + δu

т.е.   все подведенное к системе тепло q  расходуется на совершение системой работы a и на изменение ее внутренней энергии δu. процесс изобарный т.е. давление остается постоянным

р = const

работа при изобарном процессе равна

a = p δv

изменение внутренней энергии равно

δu = (i/2)(m/m)  r  δt

из закона менделеева- клапейрона

p  δ v  =(m/m) r  δ t

a = p δv =(m/m)  rδt = 2u/i

сначала найдем изменение внутренней энергии

δu = (i/2)(m/m)rδt

изменение температуры  δt = t2  - t1

из уравнения изобарного процесса          ( v1/t1  = v2/ t2 )        t2  =  t1 (v2/v1) = 300*2 = 600 k

  δt = 300 k

  δu = (5/2)(6,5*10^-3/2*10^-3)*8,31*300 =20250 дж

работа

a = 2u/i = 2*28250/5 =8100 дж

q = a + δu  =  20250 + 8100 =28350 дж

по закону сохранения энергии:

mgh + mv0^2/2 = mv^2/2

отсюда находим v:

v = кор(2gh+v0^2) = кор(225+400) = 25

ответ: 25 м/с.