Question

Ударная часть молота масса которого 10 кг свободно падает с высоты 2,3 м на железную повозку массой 150 кг.Сколько ударов сделал молот если повозка нагрелась на 20 К? На нагревание расходуется 30% энергии молота .Удельная теплоёмкость железа С=460 Дж\кг*К g=10мг(с*с)

Answer 1

Энергия на нагревание повозки:
Q=c*m*Δt
Q=460*150*20=1380000(Дж)
Энергия на нагревание-то 30% от всей выделевшейся энергии.
Qобщая=1380000*100:30=4600000(Дж)
Энергия от одного удара:
Q1=m1*g*h
Q1=10*10*2,3=230(Дж)
Количество ударов:
N=Qобщая:Q1
N=4600000:230=20000 (ударов)
Ответ:20000 ударов

Answer 2

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать законы сохранения энергии и теплового равновесия. Давайте разберемся подробнее.

Закон сохранения энергии

Первым шагом определим потенциальную энергию, которую имеет молот перед падением:

Eпот = m * g * h

где: - Eпот - потенциальная энергия (Дж) - m - масса молота (кг) - g - ускорение свободного падения (м/с²) - h - высота падения (м)

В данном случае, масса молота m = 10 кг, ускорение свободного падения g = 9.8 м/с², а высота падения h = 2.3 м:

Eпот = 10 кг * 9.8 м/с² * 2.3 м

Закон сохранения энергии (продолжение)

Далее, ударная энергия молота передается на железную повозку, вызывая ее нагревание. По условию, 30% энергии молота расходуется на нагревание:

Enag = 0.3 * Eпот

где: - Enag - энергия, расходуемая на нагревание (Дж)

Тепловое равновесие

Потеря энергии молота полностью переходит в тепло, которое перегревает железную повозку. Мы можем использовать формулу:

Enag = m * c * ΔT

где: - Enag - энергия, расходуемая на нагревание (Дж) - m - масса железной повозки (кг) - c - удельная теплоемкость железа (Дж/кг*К) - ΔT - изменение температуры (К)

В данном случае, масса железной повозки m = 150 кг, удельная теплоемкость железа c = 460 Дж/(кг*К), а изменение температуры ΔT = 20 К:

Enag = 150 кг * 460 Дж/(кг*К) * 20 К

Расчет числа ударов молота

Так как энергия молота расходуется на нагревание в каждом ударе, мы можем выразить число ударов молота:

Число ударов = Enag / Eпот

Подставляя значения:

Число ударов = (150 кг * 460 Дж/(кг*К) * 20 К) / (10 кг * 9.8 м/с² * 2.3 м)

Посчитав эту формулу, мы получим число ударов, сделанных молотом.