Молот масса 100 кг падает на деталь с высоты 1,5 м . Удар длится 5 сек . Какова средняя сила удара ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения средней силы удара необходимо использовать закон сохранения энергии.

Потенциальная энергия молота на высоте h равна mgh, где m - масса молота, g - ускорение свободного падения. Потенциальная энергия молота до удара равна 100кг 9,8 м/с^2 1,5 м = 1470 Дж.

Кинетическая энергия молота во время удара равна ${m*v^2}/2$, где v - скорость молота в момент удара. Ускорение молота равно ${h / t}$, где t - время удара. Подставляя данные, получим ускорение молота: 1,5 м / 5 с = 0,3 м/с^2.

Теперь можем определить скорость молота в момент удара, используя закон равноускоренного движения: v = a t = 0,3 м/с^2 5 с = 1,5 м/с.

Теперь можем найти кинетическую энергию молота в момент удара: 100кг * (5/3) м/с)^2 / 2 = 416,67 Дж.

Согласно закону сохранения энергии, потенциальная энергия до удара должна быть равна кинетической энергии во время удара: 1470 Дж = 416,67 Дж + работа силы удара.

Работа силы удара равна изменению кинетической энергии: работа = ΔК = К конечная - К начальная = 0 - 416,67 Дж = -416,67 Дж.

Таким образом, средняя сила удара равна -416,67 Дж / 1,5 м = -277,78 Н (по модулю 277,78 Н). Следовательно, средняя сила удара составляет 277,78 Н.