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Warum wird ein Nagel warm, wenn Hammer es trifft?

Der Nagel wird warm, wenn ein Hammer ihn aufgrund der Umwandlung von kinetischer Energie in Wärmeenergie durch mehrere Mechanismen trifft:

* plastische Verformung: Der Hauptgrund ist die plastische Verformung des Nagelmaterials. Wenn der Hammer auf den Nagel schlägt, wird das Metall im Nagel am Aufprallpunkt dauerhaft deformiert. Diese Deformation beinhaltet die Bewegung von Atomen und Molekülen im Metallgitter. Diese Bewegungen begegnen Widerstand, was zu Reibung auf mikroskopischer Ebene führt. Diese Reibung erzeugt Wärme.

* Schallenergie: Ein Teil der Energie des Hammerblass wird in Schallwellen umgewandelt. Dies ist zwar eine relativ geringe Menge an Energie, trägt zur Gesamtenergieabteilung und einer geringen Wärmemenge bei.

* Vibration: Der Hammerblas lässt den Nagel schnell vibrieren. Diese Schwingungen erzeugen auch interne Reibung innerhalb des Nagels und tragen zur Wärme bei.

* Reibung mit dem Holz (wenn er in Holz gehämmert wird): Während dieser Effekt das Holz hauptsächlich erhitzt, wird auch eine gewisse Wärme auf den Nagel übertragen. Der Nagel, der sich durch das Holz bewegt, erfährt eine Reibung, die Wärme auf der Oberfläche des Nagels erzeugt.

Zusammenfassend ist der Hauptfaktor, der zur Erwärmung des Nagels beiträgt, die Plastikdeformation des Metalls des Nagels, wie er betroffen ist. Dieser Prozess erzeugt Wärme aufgrund der inneren Reibung, wenn die Struktur des Metalls verändert wird.