Question

5. Человек поднял за 60 с ведро воды массой 5 кг из колодца глубиной 20 м. Какую работу совершил человек? Какую мощность он при этом развивал? Считайте, что ведро двигалось равномерно. [5] Итого: 12 баллов​

Answer 1

A=mgh

N=A/t

$a = 5 \times 10 \times 20 = 1000 \\ n = \frac{1000}{60} = 16.(6) \: vatt$

Answer 2

Чтобы определить работу, совершенную человеком, нужно учитывать формулу работы, которая выглядит следующим образом:

Работа (W) = Сила (F) × Расстояние (d) × cos(θ),

где F - сила, d - расстояние, которое перемещается объект, и θ - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данном случае человек поднимает ведро с водой, поэтому можно сказать, что сила, с которой он действует на ведро, равна силе тяжести ведра. Сила тяжести можно вычислить с помощью формулы:

F = m × g,

где m - масса объекта и g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²).

В данном случае масса ведра (m) равна 5 кг. Подставим значения в формулу:

F = 5 кг × 9,8 м/с² = 49 Н.

Так как ведро поднимается вертикально вверх на 20 м, расстояние (d) равно 20 м. Угол между силой и направлением перемещения (θ) составляет 0 градусов, поскольку сила направлена вертикально вверх, а перемещение также вертикальное.

Теперь мы можем вычислить работу:

W = 49 Н × 20 м × cos(0°) = 980 Дж.

Теперь, чтобы определить мощность, мы можем использовать формулу:

Мощность (P) = Работа (W) / Время (t).

В задаче указано, что ведро поднимается за 60 секунд (t = 60 с).

Подставим значения в формулу:

P = 980 Дж / 60 с ≈ 16,33 Вт.

Таким образом, человек совершил работу в 980 Дж и развивал мощность около 16,33 Вт при подъеме ведра из колодца.