2019-11-22
Два кузнеце обрабатывают кусок железа. Сначала его кладут на наковальню и бьют молотком но очереди, потом подвешивают к потолку и бьют одновременно с разных сторон. Сила удара каждого кузнеца одинакова в обоих случаях. В каком случае кусок железа больше нагревается за один удар?
Решение:
Во втором. Ясно, что как при ударе кузнеца по куску железа, лежащему на наковальне, так и при ударе кузнецов но висящему куске железа производится одна и та же работа роль второго кузнеца, ударяющего по куску железа, в первом случае берет на себя наковальня. Эта работа идет на нагревание куска железа и, кроме того, на совершение механической работы при расширении этого железа. В том случае, когда железо лежит на наковальне, его центр тяжести при расширении поднимается - совершается работа против силы тяжести. Зато в том случае, когда кусок подвешен, его центр тяжести при расширении опускается. Это означает, что во втором случае, когда в тепло переходит не только работа, совершенная кузнецами, но и часть потенциальной энергии куска железа (работа, совершаемая железом при расширении, отрицательна), он нагреется за один удар больше, чем в первом.