Обсуди с товарищем, страница 26 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Чем объяснить, что при вколачивании гвоздя в стену его шляпка почти не нагревается, но, когда гвоздь вбит, достаточно нескольких ударов, чтобы шляпка сильно нагрелась?

Это явление объясняется различием в преобразовании энергии удара молотка в двух ситуациях, что следует из закона сохранения энергии и понятия механической работы.

1. Процесс вколачивания гвоздя.
Когда молоток ударяет по шляпке, гвоздь входит в стену. Кинетическая энергия, которой обладал молоток, передается гвоздю и расходуется преимущественно на совершение механической работы. Эта работа $A$ заключается в преодолении силы сопротивления $F$ материала стены на определенном расстоянии $s$: $A = F \cdot s$. Гвоздь движется, и энергия удара идет на это движение. Лишь небольшая часть энергии преобразуется во внутреннюю энергию (теплоту) шляпки гвоздя в результате неупругого удара, а также в теплоту по всей длине стержня из-за трения о стену. Таким образом, большая часть энергии уходит на полезное действие — продвижение гвоздя, а не на нагрев шляпки.

2. Удары по уже вбитому гвоздю.
Когда гвоздь уже полностью находится в стене, он зафиксирован и не может двигаться дальше. При ударе молотком его перемещение равно нулю ($s=0$), а значит, механическая работа по продвижению гвоздя не совершается ($A=0$). В этом случае, согласно закону сохранения энергии, вся кинетическая энергия молотка должна во что-то преобразоваться. Она практически полностью переходит во внутреннюю энергию шляпки гвоздя и бойка молотка, вызывая их сильный нагрев. Энергия удара приводит к пластической деформации металла шляпки, что и является процессом преобразования механической энергии во внутреннюю. Поскольку вся энергия каждого удара концентрируется в небольшом объеме металла и не расходуется на движение, шляпка быстро и сильно нагревается.

Ответ: Когда гвоздь вколачивается, энергия удара молотка тратится на совершение работы по его продвижению в стену, поэтому шляпка почти не нагревается. Когда гвоздь уже вбит, он не движется и работа не совершается, поэтому вся энергия удара преобразуется во внутреннюю энергию шляпки, что вызывает ее сильный нагрев.