Чтобы решить эту задачу, сначала нужно определить механическую энергию, с которой молот падает на деталь, а затем вычислить, сколько этой энергии идет на нагрев детали.
- Определение потенциальной энергии молота:
Когда молот находится на высоте, он обладает потенциальной энергией, которую можно рассчитать по формуле:
[ E_{\text{потенциальная}} = m \cdot g \cdot h ]
где:
- ( m = 5.2 \, \text{кг} ) — масса молота,
- ( g = 9.81 \, \text{м/с}^2 ) — ускорение свободного падения,
- ( h = 0.8 \, \text{м} ) — высота, с которой падает молот.
Подставим значения в формулу:
[ E{\text{потенциальная}} = 5.2 \cdot 9.81 \cdot 0.8 ]
[ E{\text{потенциальная}} \approx 40.7424 \, \text{Дж} ]
- Определение энергии, идущей на нагрев детали:
По условию задачи, на нагревание детали идет 25% механической энергии.
[ E{\text{нагр} } = 0.25 \cdot E{\text{потенциальная}} ]
Подставим значение потенциальной энергии:
[ E{\text{нагр} } = 0.25 \cdot 40.7424 ]
[ E{\text{нагр} } \approx 10.1856 \, \text{Дж} ]
Таким образом, внутренняя энергия детали увеличится примерно на 10.19 Дж.