Hammer bringt Eisen zum Glühen
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Exercise:
In der zwischen und geseten beliebten Fernsehsung «Wetten dass ..?» brachte ein Schmied ein Stück Eisen mit der Masse g bei Zimmertemperatur cel durch Hammerschläge m_tinysubHammersig auf eine Temperatur von etwa cel und damit zum Glühen. Der Hammer prallte dabei jedesmal mit einer Geschwindigkeit von m/s auf das Eisenstück. Wie oft musste der Schmied hämmern um das Eisen zum Glühen zu bringen? Gehen Sie davon aus dass ca. % der Energie des Hammers in die Erwärmung des Eisenstückes umgesetzt werden.
Solution:
Kinetische Energie in einem Hammerschlag: E_rmkin frac m_rmHammer v^ frac rmkg left rmfracms right^ ^rmJ Energie die bei jedem Hammerschlag die innere Energie des Eisens erhöht: Delta E_i % E_rmkin % ^rmJ ^rmJ Innere Energie die notwig ist um das Eisen von Zimmertemperatur cel auf cel zu erwärmen: Delta E_iges c m Delta vartheta rmfracJg ^circ C rmg left ^circrmC - ^circrmC right ^rmJ Daraus berechnet man die Zahl N der Schläge: N fracDelta E_igesDelta E_i frac ^rmJ ^rmJ approx res
In der zwischen und geseten beliebten Fernsehsung «Wetten dass ..?» brachte ein Schmied ein Stück Eisen mit der Masse g bei Zimmertemperatur cel durch Hammerschläge m_tinysubHammersig auf eine Temperatur von etwa cel und damit zum Glühen. Der Hammer prallte dabei jedesmal mit einer Geschwindigkeit von m/s auf das Eisenstück. Wie oft musste der Schmied hämmern um das Eisen zum Glühen zu bringen? Gehen Sie davon aus dass ca. % der Energie des Hammers in die Erwärmung des Eisenstückes umgesetzt werden.
Solution:
Kinetische Energie in einem Hammerschlag: E_rmkin frac m_rmHammer v^ frac rmkg left rmfracms right^ ^rmJ Energie die bei jedem Hammerschlag die innere Energie des Eisens erhöht: Delta E_i % E_rmkin % ^rmJ ^rmJ Innere Energie die notwig ist um das Eisen von Zimmertemperatur cel auf cel zu erwärmen: Delta E_iges c m Delta vartheta rmfracJg ^circ C rmg left ^circrmC - ^circrmC right ^rmJ Daraus berechnet man die Zahl N der Schläge: N fracDelta E_igesDelta E_i frac ^rmJ ^rmJ approx res