Ученик массой 50 кг взбежал за 3 мин на 5-й этаж. Оцените раз виваемую учеником мощность. Высоту одного этажа примите равной 3 м.
Условие:
Решение:
Для оценки мощности, выраженной в ваттах (Вт), необходимо знать работу, выполненную учеником, и время, за которое он ее совершил.
Работа (W) вычисляется как произведение силы (F), приложенной к объекту, и перемещения (d), выполненного объектом: W = F * d
В данном случае, сила, приложенная учеником, равна его весу, который можно вычислить, умножив его массу (m) на ускорение свободного падения (g): F = m * g
Ускорение свободного падения на Земле примерно равно 9,8 м/с².
Перемещение (d) равно высоте, на которую ученик поднялся, то есть 5 этажам, каждый из которых имеет высоту 3 м. Таким образом, перемещение равно: d = 5 * 3 = 15 м
Теперь мы можем вычислить работу, выполненную учеником: W = F * d = (m * g) * d
В данном случае: m = 50 кг g = 9,8 м/с² d = 15 м
Подставим значения и вычислим работу: W = (50 кг * 9,8 м/с²) * 15 м = 7350 Дж
Мощность (P) вычисляется как отношение работы к времени (t): P = W / t
В данном случае, время (t) равно 3 минутам, или 180 секундам.
Подставим значения и вычислим мощность: P = 7350 Дж / 180 с = 40,8 Вт
Таким образом, оцениваемая мощность, развиваемая учеником при подъеме на 5-й этаж, составляет около 40,8 Вт.