2025-03-27 09:04:35
Какое количество градусов нагреется стальная плита массой 10 кг, если на неё упадёт молот массой 600 кг с высоты 5,0 м, при этом 40% механической энергии молота будет использовано для нагревания плиты?
Физика8 классПреобразование механической энергии в теплотуколичество градусовстальная плитамасса 10 кгмолот 600 кгвысота 5,0 ммеханическая энергиянагревание плиты
2025-03-27 09:04:48
Чтобы рассчитать, на сколько градусов нагреется стальная плита, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
- Вычислим потенциальную энергию молота перед падением.
Потенциальная энергия (E) рассчитывается по формуле:
E = m * g * h
где:
- m - масса молота (600 кг),
- g - ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²),
- h - высота (5,0 м).
Подставляем значения:
E = 600 кг * 9,81 м/с² * 5,0 м = 29430 Дж.
- Находим количество энергии, которое пойдет на нагрев плиты.
Известно, что 40% механической энергии используется для нагревания плиты. Поэтому:
E_нагрев = 0,4 * E = 0,4 * 29430 Дж = 11772 Дж.
- Теперь рассчитаем, на сколько градусов нагреется плита.
Для этого используем формулу:
Q = m * c * ΔT
где:
- Q - количество теплоты (11772 Дж),
- m - масса плиты (10 кг),
- c - удельная теплоемкость стали (примерно 500 Дж/(кг·°C)),
- ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).
Переписываем формулу для ΔT:
ΔT = Q / (m * c).
Подставляем известные значения:
ΔT = 11772 Дж / (10 кг * 500 Дж/(кг·°C)) = 11772 Дж / 5000 Дж/°C = 2,3544 °C.
Ответ: Стальная плита нагреется примерно на 2,35 °C.
