问题
计算题
重1000kg的气锤从2.5 m高处落下,打在质量为200kg的铁块上,要使铁块的温度升高40℃以上,气锤至少应落下多少次?设气锤撞击铁块时做的功有60% 用来升高铁块的温度[ 取g= 10 m/s2 ,铁的比热容c =0. 11 cal/(g ·℃)] .
答案
解:由机械能守恒得气锤下落到刚撞击铁块时的动能为
Ek= mgh= 103×10×2.5J=2.5×104J
由动能定理得,气锤撞击铁块所做的功为W=Ek-0=2.5×104 J
使铁块温度升高40℃所需的热量
Q= cm△t=0.11×200×103×40 cal=8.8×105cal =8.8×105×4.2 J=3. 696×106 J
设气锤应下落n 次,才能使铁块温度升高40℃
则由能量的转化和守恒定律得n×W =Q
所以,次,
所以气锤至少应落下247次.