Question

Молот массой m = 20 кг, поднятый на высоту h = 1,2 м, свободно падает на наковальню. найти среднюю силу удара молота в наковальню, если удар , а продолжительность удара  t = 0,005с?

Answer 1

Ответ:

<F> = 626000 Н

Объяснение:

<F> =ma

a = v-v0/t

v0 = 0

a = v/t

mgh = mv^2/2

v = √2gh

<F> = mv/t = m√2gh/t = 626000 Н

Answer 2

Для расчета средней силы удара молота на наковальню, можно использовать законы сохранения энергии. Потенциальная энергия молота, когда он находится на высоте h, превращается в кинетическую энергию перед ударом:

Потенциальная энергия до удара = масса молота * ускорение свободного падения * высота падения Кинетическая энергия перед ударом = 1/2 * масса молота * скорость молота^2

Закон сохранения энергии гласит, что потенциальная энергия до удара равна кинетической энергии перед ударом:

масса молота * ускорение свободного падения * высота падения = 1/2 * масса молота * скорость молота^2

Из этого уравнения можно выразить скорость молота перед ударом:

скорость молота^2 = 2 * ускорение свободного падения * высота падения

скорость молота = √(2 * ускорение свободного падения * высота падения)

Теперь, чтобы найти среднюю силу удара на наковальню, используем второй закон Ньютона:

Средняя сила удара = изменение импульса / время удара

Импульс молота перед ударом равен произведению его массы на скорость:

Импульс = масса молота * скорость молота

Таким образом, средняя сила удара:

Средняя сила удара = (масса молота * скорость молота) / продолжительность удара

Теперь, подставим выражение для скорости молота:

Средняя сила удара = (масса молота * √(2 * ускорение свободного падения * высота падения)) / продолжительность удара

Подставим значения:

масса молота (m) = 20 кг ускорение свободного падения (g) = 9.81 м/с^2 (приближенное значение на поверхности Земли) высота падения (h) = 1.2 м продолжительность удара (Δt) = 0.005 сек

Средняя сила удара = (20 кг * √(2 * 9.81 м/с^2 * 1.2 м)) / 0.005 с

Вычисляем:

Средняя сила удара ≈ 8829 Н (Ньютон)

Таким образом, средняя сила удара молота на наковальню составляет около 8829 Ньютона.