Question

Тело массой 1 кг свободно падает на землю с высоты 20 м.Какую среднюю мощность развивает сила тяжести за время падения тела?

Answer 1

M=1 кг    h=20 м    N=?
===
N=A/t
A=m*g*h
h=g*t²/2 ----> t=√(2*h/g)
N=m*√(g³*h/2)=1*√(10³*20/2)=100 Вт
======================

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится знание о средней мощности, которая вычисляется как отношение работы к времени. В данном случае, сила тяжести осуществляет работу над телом во время его падения.

Работа, выполненная силой, определяется как произведение силы на перемещение тела в направлении силы. В данном случае сила тяжести равна весу тела, который можно найти, умножив его массу на ускорение свободного падения (g), приближенно равное 9,8 м/с² на поверхности Земли.

Таким образом, работа W, выполненная силой тяжести, равна произведению веса (F) на перемещение (h):

W = F * h

W = (m * g) * h

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота падения.

В данной задаче m = 1 кг и h = 20 м, поэтому

W = (1 кг * 9,8 м/с²) * 20 м

W = 196 Дж (джоулей)

Теперь мы можем найти среднюю мощность P, развиваемую силой тяжести, делением работы на время:

P = W / t

где t - время падения.

Для нахождения времени падения t, мы можем использовать формулу времени падения свободно падающего тела:

t = sqrt((2 * h) / g)

t = sqrt((2 * 20 м) / 9,8 м/с²)

t ≈ 2,02 сек

Теперь, подставив значения работы и времени, мы можем найти среднюю мощность:

P = 196 Дж / 2,02 сек

P ≈ 97,03 Вт (ватт)

Таким образом, сила тяжести развивает среднюю мощность около 97,03 Вт во время падения тела.