Дано:
- масса молота m = 0,5 кг.
- масса плиты m1 = 10 кг.
- высота h = 0,5 м.
- доля механической энергии n = 25% = 0,25.
Найти:
Изменение температуры плиты ΔT.
Решение:
1. Найдем потенциальную энергию молота перед падением. Потенциальная энергия (E_pot) вычисляется по формуле:
E_pot = m * g * h,
где g = 9,81 м/с² — ускорение свободного падения.
2. Подставим известные значения:
E_pot = 0,5 * 9,81 * 0,5 = 2,4525 Дж.
3. Теперь найдем механическую энергию, которая пойдет на нагревание плиты:
E_нагрев = n * E_pot = 0,25 * 2,4525 ≈ 0,613125 Дж.
4. Используем уравнение для изменения температуры плиты:
E_нагрев = m1 * c * ΔT,
где c — удельная теплоемкость железа ≈ 460 Дж/(кг·К).
5. Подставим известные значения и найдем изменение температуры ΔT:
0,613125 = 10 * 460 * ΔT.
6. Выразим ΔT:
ΔT = 0,613125 / (10 * 460) ≈ 0,000133 мК.
Ответ:
Изменение температуры плиты составит примерно 0,000133 °C.