Question

Паровой молот массой 17,3 т падает с высоты 3,1 м на чугунную болванку массой 160 кг. Определи, сколько раз должен упасть молот, чтобы температура болванки поднялась на 42°С, если на нагревание болванки идёт 62 % энергии, выделенной при ударах. Удельная теплоёмкость чугуна равна 550 Дж/(кг·°С). При расчётах прими g=9,8 Н/кг. Ответ: раз(-а).

Answer 1

я знаю ответ молот должен примерно упасть 9или 10раз

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Падение молота с высоты вызывает его потерю потенциальной энергии, которая превращается в кинетическую энергию и работу, совершаемую при ударе по болванке. Работа удара вызывает нагревание болванки.

Потеря потенциальной энергии молота равна работе удара, которая равна энергии, выделенной при нагревании болванки:

m * g * h = m_б * c_б * ΔT

где m - масса молота (17,3 т = 17300 кг), g - ускорение свободного падения (9,8 Н/кг), h - высота падения (3,1 м), m_б - масса болванки (160 кг), c_б - удельная теплоемкость чугуна (550 Дж/(кг·°С)), ΔT - изменение температуры болванки (42 °С).

Подставляя известные значения, получаем:

17300 * 9,8 * 3,1 = 160 * 550 * 42

Из этого уравнения можно найти количество ударов, необходимых для нагревания болванки на требуемую температуру:

17300 * 9,8 * 3,1 / (160 * 550 * 42) = около 0,16

Таким образом, молот должен упасть примерно 0,16 раза (или округленно 1 раз) для того, чтобы температура болванки поднялась на 42 °С.