Question

братья близнецы Андрей и Паша на уроке физкультуры по очереди поднимались по канату на высоту 5 м. Андрей за 10 с, а Паша за 15 с. Мальчики были одинакового роста и мамы. Кто из них сделал больше работы. У кого больше мощность? Пожалуйста

Answer 1

A=FS работа равна произведению силы и расстояния(в данном случае высота каната)
Сила согласно 2 закону Ньютона равна произведению массы и ускорения
F=ma
Ускорение выражается из формулы пути для равноускоренного движения, где начальная скорость U0 равна нулю.
S=U0+at^2
a=(S-U0)/t^2
а1=5м/10с*10с=0.05м/с^2
а1=5м/15с*15с=0.02м/с^2
Далее прописываем силу для каждого парня с учётом того что их массы равны, близнецы же.
F1=ma1
F2=ma2
Следовательно:
А1=ma1S
A2=ma2S
Разделив эти уравнения друг на друга получим, что отношение работ равно отношению ускорений:
A1/ A2= a1/a2
Подставляем значения и получаем, что работа Андрея в 2.5 раза больше, чем Пашина работа.
Мощность равна работе на время:
N=A/t
Следовательно
N1/N2=A1t2/A2t1
Отношение работ у нас уже вычислено в итоге:
N1/N2=2.5*15/10=3.5
Мощность Андрея больше Пашиной в 3.5 раза.

Answer 2

В данном случае, работа, которую совершает каждый мальчик, определяется как произведение силы, которую они приложили к канату, на расстояние, на которое они поднялись, т.е. работа = сила x расстояние. Поскольку мальчики поднимались на одинаковую высоту, то для сравнения их работы достаточно сравнить только приложенные ими силы.

По формуле F = mg, где F - сила, m - масса тела, g - ускорение свободного падения, можно определить, что сила, с которой каждый мальчик поднимался по канату, равна F = mg = m*9.8 (g на Земле примерно равно 9,8 м/c^2).

Таким образом, чтобы определить, кто из мальчиков сделал больше работы, нам нужно узнать массу каждого из них. Поскольку мы не имеем этой информации, мы не можем точно ответить на этот вопрос.

Что касается мощности, то она определяется как работа, совершаемая за единицу времени, т.е. мощность = работа / время. Поскольку оба мальчика поднимались на одинаковую высоту, то для сравнения их мощности можно сравнить только время, которое каждый из них затратил на выполнение работы.

Таким образом, мощность каждого мальчика будет равна работе, которую он совершил, деленной на время, затраченное на ее выполнение. Андрей сделал работу равную 5 м * m * 9,8 Н, где m - его масса, за 10 с, что дает нам:

мощность Андрея = работа / время = (5 м * m * 9,8 Н) / 10 с = 4,9 м*кгс/с

Паша сделал работу равную 5 м * m * 9,8 Н, где m - его масса, за 15 с, что дает нам:

мощность Паши = работа / время = (5 м * m * 9,8 Н) / 15 с = 3,3 м*кгс/с

Таким образом, Андрей имеет большую мощность, чем Паша, потому что он сделал ту же работу за меньшее время.