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?

Физика 8 класс Преобразование механической энергии в теплоту количество градусов стальная плита масса 10 кг молот 600 кг высота 5,0 м механическая энергия нагревание плиты Новый

Чтобы рассчитать, на сколько градусов нагреется стальная плита, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. 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.

2. 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.

3. 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.