По гвоздю массой 50 г ударяют 6 раз молотком массой 0,5 кг. Скорость молотка перед ударом 12 м/с. На сколько нагреется гвоздь, если все выделившееся тепло при ударах пошло на его нагревание? Удельная теплоемкость материала, из которого изготовлен гвоздь 460 Дж/(кг*К) Ответ округлите до целых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем работу по перемещению молотка при ударе по формуле:

(A = \frac{mv^2}{2}),

где m - масса молотка (0,5 кг), v - скорость молотка перед ударом (12 м/с).

(A = \frac{0,5*12^2}{2} = 36 Дж).

Тепло, выделенное при ударах, равно работе по перемещению молотка:

(Q = 6A = 636 = 216 Дж).

Эта энергия пойдет на нагревание гвоздя, поэтому найдем изменение температуры гвоздя по формуле:

(Q = mc\Delta T),

где m - масса гвоздя (50 г = 0,05 кг), c - удельная теплоемкость материала гвоздя (460 Дж/(кг*К)).

(\Delta T = \frac{Q}{mc} = \frac{216}{0,05*460} \approx 9,4 К).

Ответ: гвоздь нагреется на примерно 9 градусов.