Паровой молот массой 4 т падает на наковальню с высоты 2,5 м. Определить силу удара молота о заготовку, если удар продолжался

m = 4 т = 4000 кг.

h1 = 2,5 м.

h2 = 30 см = 0,3 м.

t = 0,01 с.

g = 9,8 м/с^2.

F1 - ?

F2 - ?

m *g *h1 = m *V1^2/2.

Скорость молота V в момент начала удара будет определяться формулой: V1 = √(2 *g *h1).

Скорость молота V1\" в конце удара будет ровняться 0: V1\"= 0.

Запишем 2 закон Ньютона: m *(V1 - V1\")/t = F1.

F1 = m *V1/t = m * √(2 *g *h1)/t

F1 = 4000 кг * √(2 *9,8 м/с^2 *2,5 м)/0,01 с = 2800000 Н.

Скорость молота V2\" в конце удара для второго случая будет ровняться: V2 = √(2 *g *h2) и направленная вверх.

Запишем 2 закон Ньютона: m *(V1 - (- V2\"))/t = F2.

F2 = m *(V1 + V2\")/t = m * (√(2 *g *h1) + √(2 *g *h2))/t = m *√(2 *g *(h1 +h2))/t.

F2 = 4000 кг *√(2 *9,8 м/с^2 *(2,5 м + 0,3 м))/0,01 с = 2963241 Н.

Ответ: F1 = 2800000 Н, F2 = 2963241 Н.