Question

重1 000 kg的氣錘從2.5 m高處落下，打在質(zhì)量為200 kg的鐵塊上，要使鐵塊的溫度升高40℃，氣錘至少應(yīng)落下多少次？（設(shè)氣錘撞擊鐵塊時(shí)做的功有60%用來(lái)升高鐵塊的溫度）［取g=10 m/s²,鐵的比熱c=0.46 J/（g·℃）］

Answer 1

解析：由機(jī)械能守恒得氣錘下落到剛撞擊鐵塊時(shí)刻的動(dòng)能

E_k=mgh=10³×10×2.5 J=2.5×10⁴ J

由動(dòng)能定理得，氣錘撞擊鐵塊所做的功為

W=E_k-0=2.5×10⁴ J

使鐵塊溫度升高40℃所需的熱量

Q=cmΔt=0.46×200×10³×40 J=3.678×10⁶ J

設(shè)氣錘應(yīng)下落n次，才能使鐵塊溫度升高40℃，則由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得

n·Wη=Q

所以，244.7 次

答案：約245次