Задача по физике Ударная часть молота массой 4 кг свободно падает с высоты 1, 5 м на стальную деталь.
Какую массу имеет стальная деталь, если после 200 ударов она нагрелась на 10°С? На
нагревание расходуется 25% энергии молота. Ответ запишите в килограммах, округлите
до десятой доли. Удельную теплоёмкость стали считать равной 500 Дж/(кг-°С). Ускорение
свободного падения считать 10м/с^2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи используем принцип сохранения энергии. Потенциальная энергия падающего молота переходит в кинетическую энергию удара, которая в свою очередь приводит к нагреванию стальной детали.

Найдем скорость ударной части молота перед ударом:
mgh = (1/2)mv^2
где m - масса молота, h - высота падения, v - скорость ударной части молота
4 10 1.5 = 0.5 4 v^2
60 = 2v^2
v = √30 м/c

Найдем кинетическую энергию удара молота:
Ek = (1/2)mv^2
Ek = 0.5 4 30
Ek = 60 Дж

Найдем потерю энергии, которая перешла в нагревание стальной детали:
ΔQ = 0.25 * 60
ΔQ = 15 Дж

Найдем массу стальной детали:
ΔQ = mcΔT
15 = mc 500 10
m = 0.003 кг или 3 г

Таким образом, масса стальной детали составляет 0.003 кг (или 3 г).