Question

用質(zhì)量為0.5 kg的鐵錘去打擊質(zhì)量為50 g的鐵釘，已知錘打擊鐵釘時(shí)的速度為12 m/s，且每次打擊后鐵錘不再?gòu)椘?如果在打擊時(shí)有80%的能量變成內(nèi)能，并且這些熱量有50%被鐵釘吸收，現(xiàn)要使鐵釘溫度升高10 ℃，問(wèn)要打多少次鐵釘？〔不計(jì)鐵釘?shù)捏w積變化，鐵的比熱容為460 J/(kg·℃)〕

Answer 1

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解析：這是一個(gè)鐵錘對(duì)鐵釘做功使鐵釘內(nèi)能增加的過(guò)程，由于不計(jì)鐵釘?shù)捏w積變化，所以鐵釘?shù)膬?nèi)能增加將完全表現(xiàn)為鐵釘分子動(dòng)能的變化，即反映在鐵釘?shù)臏囟茸兓��?

鐵錘每次打擊鐵釘后不再?gòu)椘穑�表明其全部的機(jī)械能E_k=m₁v²將完全損失，其中有η₁=80%將變?yōu)閮?nèi)能，并有η₂=50%被鐵釘吸收.

設(shè)鐵釘溫度升高Δt=10 ℃需要打擊n次，則有：n×η₁×η₂×m₁v²=cm₂Δt

代入已知數(shù)據(jù)可解得打擊次數(shù)為n==16（次）.