На сколько повысится температура напильника, если рабочий сделал 5 движений стальным напильником массой

Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться формулой для расчета изменения температуры через механическую энергию:

\(\Delta T = \frac{W}{m \cdot c}\),

где \(\Delta T\) - изменение температуры, \(W\) - работа, \(m\) - масса, \(c\) - удельная теплоемкость вещества.

В данном случае, работа выполняется за счет перемещения напильника, поэтому работу можно выразить как произведение силы и пути:

\(W = F \cdot s\),

где \(F\) - сила, \(s\) - путь.

Теперь рассмотрим каждое движение напильника по отдельности. Каждое движение напильника длилось 5 секунд, а средняя скорость составляла 20 см/с. Следовательно, путь для каждого движения можно посчитать как:

\(s = v \cdot t\),

где \(v\) - скорость, \(t\) - время.

Теперь мы можем посчитать путь для каждого движения:

\(s = 20 \, \text{см/с} \cdot 5 \, \text{с} = 100 \, \text{см} = 1 \, \text{м}\).

Теперь, используя формулу для работы, мы можем посчитать работу для каждого движения:

\(W = 60 \, \text{Н} \cdot 1 \, \text{м} = 60 \, \text{Дж}\).

Так как рабочий сделал 5 движений, общая работа будет:

\(W_{\text{общ}} = 5 \cdot 60 \, \text{Дж} = 300 \, \text{Дж}\).

Теперь мы можем использовать формулу для изменения температуры:

\(\Delta T = \frac{W_{\text{общ}}}{m \cdot c}\).

Масса напильника равна 200 г, что равно 0,2 кг. Удельная теплоемкость стали составляет 460 Дж/кг·°C.

Подставив значения в формулу, получаем:

\(\Delta T = \frac{300 \, \text{Дж}}{0,2 \, \text{кг} \cdot 460 \, \text{Дж/кг·°C}}\).

Выполняя вычисления, получаем:

\(\Delta T = 32,6 \, °C\).

Таким образом, температура напильника повысится на 32,6 °C после выполнения 5 движений стальным напильником.