Question

Молот массой м = 600 кг падает на стальную плиту массой 10 кг, находясь над плитой на высоте h=5,0 м. На сколько градусов нагреется плита при ударе, если на нагревание идет 40% механической энергии молота?

Answer 1

Ответ:

Дано

m =600кг

m²=10кг

=5,0 м

r=40% с=500 Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость

стали

Найти ∆t

Q=m₂cAt

Откуда ∆t=Q/m-c Q=rE/100

Механическая эненргия равна потенциальной эненрии молота на перед падением, то есть на

высоте һ

E=m,gh

Q=rm,gh/100 ∆t=(rm,gh)/(100mzc)=(40*600кг*10м/с2*5м)/(100*10кг 500 Дж/(кг*°C))= (4*6*5кг*м²/с²)/(50

Дж/(°С))=(120Дж)/(50 Дж/(°C))=2,4°С

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться законом сохранения механической энергии и законом сохранения импульса.

1. Сначала найдем начальную потенциальную энергию молота, когда он находится на высоте h:

   Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота Потенциальная энергия молота = m * g * h Потенциальная энергия молота = 600 кг * 9.8 м/с² * 5 м = 29400 джоулей

2. Теперь найдем, какую часть механической энергии молота преобразуется в тепловую энергию плиты. Согласно условию задачи, 40% механической энергии молота идет на нагревание:

   Энергия, идущая на нагревание = 0.4 * 29400 джоулей = 11760 джоулей

3. Тепловая энергия преобразуется внутри плиты и вызывает нагрев. Эта тепловая энергия также может быть записана как:

   Тепловая энергия = масса плиты * удельная теплоемкость стали * изменение температуры

   Мы знаем массу плиты (10 кг) и удельную теплоемкость стали, но нам нужно найти изменение температуры (ΔT).

4. Теперь мы можем использовать уравнение:

   Тепловая энергия = масса * удельная теплоемкость * ΔT

   11760 джоулей = 10 кг * (плотность стали * объем плиты) * ΔT

   Теперь нам нужно выразить ΔT:

   ΔT = 11760 джоулей / (10 кг * (плотность стали * объем плиты))

5. Зная плотность стали (приближенно 7850 кг/м³) и объем плиты, который можно найти, зная её форму, вычислим ΔT.

6. Когда мы найдем ΔT, мы сможем определить на сколько градусов нагреется плита.

Обратите внимание, что для точных расчетов нужно учесть форму и размеры плиты.