Transformácia energie:
Otepľovanie hlavy kladiva je priamym výsledkom premeny energie. Ste zdrojom energie. Táto energia ide do kinetickej, tepelnej a zvukovej energie.
* kinetická energia: Keď hojdáte kladivo, dávate mu kinetickú energiu (energia pohybu). Čím rýchlejšie a ťažšie sa hojdáte, tým kinetická energia má kladivo.
* náraz a deformácia: Keď kladivo zasiahne necht, prenesie sa táto kinetická energia. Veľká časť tejto energie ide do vloženia nechtu do dreva. Avšak nie * všetko * ide do tejto dokonale užitočnej práce. Tu prichádza teplo:
* deformácia: Po náraze zažívajú malá deformácia (ohýbanie, kompresia) malá deformácia (ohýbanie, kompresia). Deformovanie týchto materiálov si vyžaduje prekonanie vnútorných síl v rámci ich štruktúry.
* Trenie: Počas krátkeho kontaktného momentu je medzi tvárou kladiva a hlavou kladivu trenie.
* rozptyl energie na tepelnú energiu (teplo):
* Molekulárna agitácia: Deformácia a trenie v bode nárazu spôsobujú atómy a molekuly v hlave kladiva a nechty silnejšie vibrujú. Táto zvýšená vibrácia je podľa definície zvýšením *tepelnej energie *. Tepelná energia priamo súvisí s teplotou - čím dôraznejšie molekuly vibrujú, tým horúci je objekt.
* Neulastická kolízia: Zrážka medzi kladivom a nechtom nie je úplne elastická. Pri dokonale elastickej zrážke by sa zachovala všetka kinetická energia. Avšak pri zrážke v reálnom svete sa určitá kinetická energia premení na iné formy, predovšetkým tepelnú energiu (teplo) a zvuk.
* Zvuková energia: Časť energie z nárazu sa premieňa aj na zvukové vlny, ktoré počujete ako „Thwack“ kladiva.
v súhrne:
1. Poskytujete počiatočnú energiu hojdaním kladivom (kinetická energia).
2. Keď kladivo zasiahne necht, kinetická energia sa čiastočne používa na pohon klinec. Časť energie sa však premieňa v dôsledku deformácie a trenia počas nepružnej zrážky.
3. Táto konverzia vedie k zvýšeniu molekulárnych vibrácií v hlave kladiva a nechtu, čo vedie k zvýšeniu tepelnej energie (teplo). Hammer hlava sa cíti teplá, pretože jej teplota sa zvýšila.
Dôležité úvahy:
* Opakovanie: Všimli ste si, že sa hlava kladiva zahrieva predovšetkým preto, že opakovane udriete necht. Každý úder prispieva malým množstvom tepelnej energie. V priebehu času sa tieto malé množstvá hromadia a sú viditeľné.
* Vlastnosti materiálu: Typ kovu, z ktorého je kladivá hlava, bude mať vplyv na to, ako rýchlo sa zahreje. Niektoré kovy vedú teplo lepšie ako iné a iné majú vyššie tepelné kapacity (čo znamená, že na zvýšenie teploty vyžadujú viac energie).
* Účinnosť: Dokonale efektívny proces by premenil všetku kinetickú energiu na pohon klinec. Procesy v reálnom svete však nikdy nie sú úplne efektívne. V dôsledku trenia a nepružnosti sa vždy stratí určitá energia na teplo a zvuk.