Какую температуру повысит стальной напильник после выполнения 5 движений рабочим с силой 60 N, при каждом из которых

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для вычисления количества теплоты, полученной телом при движении:

\(Q = mc\Delta T\),

где:
\(Q\) - количество теплоты,
\(m\) - масса тела,
\(c\) - удельная теплоемкость материала тела,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Сначала найдем скорость, с которой напильник перемещался, переведя ее в метры в секунду:

\(v = 20 \, \text{см/с} = 0,2 \, \text{м/с}\).

Затем найдем время движения напильника:

\(t = 5 \, \text{сек}\).

Далее найдем работу, совершенную рабочим:

\(W = F \cdot s\),

где:
\(W\) - работа,
\(F\) - сила,
\(s\) - перемещение.

\(W = 60 \, \text{Н} \cdot 0,2 \, \text{м/с} \cdot 5 \, \text{сек} = 60 \, \text{Н} \cdot 1 \, \text{м} = 60 \, \text{Дж}\).

Так как на нагревание пошло 60% механической энергии, то количество полученной теплоты будет:

\(Q = 0,6 \cdot W = 0,6 \cdot 60 \, \text{Дж} = 36 \, \text{Дж}\).

Теперь мы можем вычислить изменение температуры напильника с использованием формулы:

\(Q = mc\Delta T\).

Переставив формулу и подставив известные значения, получаем:

\(\Delta T = \frac{Q}{mc}\).

\(\Delta T = \frac{36 \, \text{Дж}}{0,2 \, \text{кг} \cdot 460 \, \text{Дж/(кг*°C)}} = \frac{36 \, \text{Дж}}{0,092 \, \text{Дж/°C}} = 391,3 \, \text{°C}\).

Таким образом, стальной напильник повысит свою температуру на 391,3 °C после выполнения 5 движений рабочим.