Một cái búa có khối lượng $m_1 = 1{,}8\,\text{kg}$ đập vào một cái đinh sắt với tốc độ $v = 7{,}8\,\text{m/s}$.

5/28

Một cái búa có khối lượng $m_1 = 1{,}8\,\text{kg}$ đập vào một cái đinh sắt với tốc độ $v = 7{,}8\,\text{m/s}$. Biết $60\%$ động năng của búa ngay trước khi đập vào đinh chuyển thành nhiệt làm nóng đinh sắt. Bỏ qua ma sát với không khí. Cho khối lượng của đinh sắt là $m_2 = 8\,\text{g}$, nhiệt dung riêng của đinh sắt là $c_2 = 460\,\text{J·kg}^{-1}·\text{K}^{-1}$. Độ tăng nhiệt độ của đinh sắt sau một lần búa đập vào là bao nhiêu?

$10{,}5\,\text{K}$

$14{,}9\,\text{K}$

$9{,}8\,\text{K}$

$8{,}9\,\text{K}$

Giải thích

Đáp án đúng là D

Gọi $W_a, Q$ lần lượt là động năng của cái búa trước khi đập và nhiệt lượng mà đinh sắt thu vào.
Bảo toàn năng lượng cho ta:

$60\% W_a = Q \;\; \text{hay} \;\; 60\% \tfrac{1}{2} m_1 v^2 = m_2 c_2 \Delta t$

$\Rightarrow 60\% \cdot \tfrac{1}{2} \cdot 1{,}8 \cdot 7{,}8^2 = 8 \cdot 10^{-3} \cdot 460 \cdot \Delta t$

$\Rightarrow \Delta t = 8{,}9\,\text{K}$