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 неупругий, а продолжительность удара t = 0,005с?

Answer 1

Ответ:

Вот

Объяснение:

На самом деле задачу можно решить разными способами. S - это перемещение. Перемещение это не пройденный телом путь, это расстояние от начального его положения до конечного. Так как молот упал вниз, по прямой траектории, то перемещение будет равно высоте, т.е. S=h. U0=0, это начальная скорость, она равна нулю потому что тело просто отпустили. Если бы его швырнули с какой-то скоростью, то надо было бы учесть, а так нет. p - импульс тела. Если мы импульс поделим на время контакта с поверхностью, то получим среднюю силу контакта.

Answer 2

Ответ: 24000Н

Объяснение:

1,2•20•0, 005

Answer 3

Для решения данной задачи, мы можем использовать законы сохранения энергии и импульса. Когда молот ударяет в наковальню, его потенциальная энергия превращается во внутреннюю энергию системы молота и наковальни, а также в кинетическую энергию системы. Зная, что удар является неупругим, мы можем использовать импульсное соотношение для нахождения средней силы удара.

Сначала найдем начальную потенциальную энергию молота: $E_{\text{начальная}} = m \cdot g \cdot h$ где: $m = 20$ кг - масса молота, $g$ - ускорение свободного падения, примем $g \approx 9.81$ м/с², $h = 1.2$ м - высота, на которую поднят молот.

Теперь найдем кинетическую энергию молота непосредственно перед ударом. Поскольку удар неупругий, энергия молота передается всей системе (молот + наковальня).

Теперь найдем скорость молота перед ударом. Это можно сделать, используя формулу для кинетической энергии: $E_{\text{кинетическая}} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2$ где $v$ - скорость молота.

Скорость молота перед ударом: $v = \sqrt{\frac{2 \cdot E_{\text{начальная}}}{m}}$

Теперь можем использовать закон сохранения импульса для определения средней силы удара. Импульс $p$ равен произведению массы на скорость: $p = m \cdot v$

Зная, что удар длится $t = 0.005$ с, средняя сила удара $F_{\text{средняя}}$ равна изменению импульса по времени: $F_{\text{средняя}} = \frac{p}{t}$

Подставим значение импульса и время удара и решим задачу:

$F_{\text{средняя}} = \frac{m \cdot v}{t}$

$F_{\text{средняя}} = \frac{20 \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot E_{\text{начальная}}}{m}}}{t}$

$F_{\text{средняя}} = \frac{20 \cdot \sqrt{\frac{2 \cdot (20 \cdot 9.81 \cdot 1.2)}{20}}}{0.005}$

$F_{\text{средняя}} \approx \frac{20 \cdot \sqrt{471.84}}{0.005}$

$F_{\text{средняя}} \approx \frac{20 \cdot 21.73}{0.005}$

$F_{\text{средняя}} \approx 869.2 \, \text{кН}$

Таким образом, средняя сила удара молота в наковальню составляет около 869.2 килоньютона.