Вопрос школьника
Ковочный молот массой 5 т поднимают на 2 м. Какая работа совершается при подъеме молота? Каким видом энергии обладает он вверху и в момент удара по детали и чему равна его энергия в эти моменты
Ответ от учителя
При подъеме ковочного молота массой 5 т на высоту 2 м совершается работа, которая определяется по формуле:
W = F * h,
где W — работа, F — сила, h — высота подъема.
Сила, необходимая для подъема молота, равна его весу, который определяется по формуле:
F = m * g,
где m — масса молота, g — ускорение свободного падения.
Таким образом, F = 5 т * 9,8 м/с² = 49 кН.
Подставляя значения в формулу для работы, получаем:
W = 49 кН * 2 м = 98 кДж.
Таким образом, при подъеме ковочного молота на высоту 2 м совершается работа в размере 98 кДж.
Ковочный молот обладает потенциальной энергией вверху, которая определяется по формуле:
Ep = m * g * h,
где Ep — потенциальная энергия, m — масса молота, g — ускорение свободного падения, h — высота.
Подставляя значения, получаем:
Ep = 5 т * 9,8 м/с² * 2 м = 98 кДж.
В момент удара по детали ковочный молот обладает кинетической энергией, которая определяется по формуле:
Ek = (m * v²) / 2,
где Ek — кинетическая энергия, m — масса молота, v — скорость.
Скорость молота в момент удара зависит от его высоты падения и может быть рассчитана по формуле:
v = √(2 * g * h),
где g — ускорение свободного падения, h — высота падения.
Подставляя значения, получаем:
v = √(2 * 9,8 м/с² * 2 м) ≈ 6,26 м/с.
Подставляя значения массы и скорости в формулу для кинетической энергии, получаем:
Ek = (5 т * (6,26 м/с)²) / 2 ≈ 979 кДж.
Таким образом, ковочный молот обладает кинетической энергией в момент удара по детали в размере 979 кДж.
