Hammer bringt Eisen zum Glühen
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Exercise:
In der zwischen und geseten beliebten Fernsehsung enquoteWetten dass ...? brachte ein Schmied ein Stück Eisen mit mO Masse bei Zimmertemperatur thaO durch Hammerschläge Masse des Hammers: MO auf eine Temperatur von etwa thbO und damit zum Glühen. Der Hammer prallte dabei jedesmal mit etwa vO auf das Eisenstück. Wie oft musste der Schmied hämmern um das Eisen zum Glühen zu bringen? DuSieGeheGehen Sie davon aus dass ca. netO 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 Alternative: etafracE_mathrmNE_mathrmA Dabei ist E_mathrmNsscQFessccFesscmFeDelta T und E_mathrmAN E_mathrmkinN fracsscmHv^. Damit erhalten wir: etafracssccFesscmFeDelta TN fracsscmHv^Ra NfracssccFesscmFeDelta Teta fracsscmHv^.approx bm
In der zwischen und geseten beliebten Fernsehsung enquoteWetten dass ...? brachte ein Schmied ein Stück Eisen mit mO Masse bei Zimmertemperatur thaO durch Hammerschläge Masse des Hammers: MO auf eine Temperatur von etwa thbO und damit zum Glühen. Der Hammer prallte dabei jedesmal mit etwa vO auf das Eisenstück. Wie oft musste der Schmied hämmern um das Eisen zum Glühen zu bringen? DuSieGeheGehen Sie davon aus dass ca. netO 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 Alternative: etafracE_mathrmNE_mathrmA Dabei ist E_mathrmNsscQFessccFesscmFeDelta T und E_mathrmAN E_mathrmkinN fracsscmHv^. Damit erhalten wir: etafracssccFesscmFeDelta TN fracsscmHv^Ra NfracssccFesscmFeDelta Teta fracsscmHv^.approx bm