Задача по физике
При обработке детали слесарь совершил 48 движений стальным напильником, прикладывая силу 40 Ньютонов и перемещая напильник на 8 см. при каждом движении. На сколько градусов повысилась температура напильника, если он имеет массу 100 грамм и на увеличение его внутренней энергии пошло 50% совершенной работы. Желательно с Дано и переводом в СИ
Для решения этойи нам необходимо использовать закон Джоуля-Ленца, который описывает изменение энергии теплового рода в проводнике при пропуске тока. Формула для расчета количества теплоты (Q) выглядит следующим образом:
Q = I^2 * R * t
где:
Q - количество теплоты (в джоулях)
I - сила тока (в амперах)
R - сопротивление проводника (в омах)
t - время (в секундах)
Мы знаем, что сила тока I равна 40 Ньютонов, что эквивалентно 40 граммам силы (гц). Переводим это значение в амперы:
I = 40 гц / 1.36 * 10^-6 Н/А = 2.94 * 10^7 А
Каждое движение слесаря составляет 8 см, что равно 0.08 метра. Таким образом, общее расстояние, которое прошел напильник, равно:
d = 48 * 0.08 м = 3.84 м
Теперь можем найти работу (W), совершенную слесарем:
W = F * d = 40 Н * 3.84 м = 153.6 Дж
Так как только 50% работы превратилась в тепло, то:
Q = 0.5 * W = 0.5 * 153.6 Дж = 76.8 Дж
Теперь можем найти изменение температуры (ΔT) напильника, используя формулу:
ΔT = Q / (m * c)
где:
ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)
Q - количество теплоты (в джоулях)
m - масса объекта (в килограммах)
c - удельная теплоемкость стального напильника (в Дж/кг*К)
Удельная теплоемкость стального напильника составляет примерно 0.49 Дж/г*К. Переводим массу напильника в килограммы:
m = 100 г / 1000 = 0.1 кг
Теперь можем найти изменение температуры:
ΔT = 76.8 Дж / (0.1 кг * 0.49 Дж/г*К) = 156.94 градусов Цельсия
Таким образом, температура напильника повысилась на 156.94 градусов Цельсия.