Question

СОР ПО ФИЗИКЕ.Когда вы развиваете большую мощность: медленно поднимаетесь по лестнице на третий этаж или бегом спускаетесь с третьего этажа. Почему? Как изменяется потенциальная энергия?​

Answer 1

1) Рассмотрим движение человека по горизонтали. Он затрачивает энергию своих мышц на толчок от земли, на перенос ноги. Эта работа зависит от притяжения Земли. На Луне от толчка такой же силы он пролетит несколько метров.

2) Подъем (в гору или по лестнице). Здесь кроме движения по горизонтали человек должен поднять самого себя на несколько метров. Совершить работу против силы тяжести, притяжения Земли. Поэтому совершаемая работа гораздо больше при перемещении на одинаковое расстояние. Зато после совершения работы человек приобретает потенциальную энергию.

3) Спуск. Тут сила притяжения Земли сама помогает совершить работу. Затраты энергии минимальные. Гравитацию никто не отменял. Зато потенциальную энергию человек теряет.

Вывод: при подъеме человеком совершается большая работа, при спуске гораздо меньше.

А вот работа силы тяжести численно одинакова, но разная по знаку. Но спрашивают о работе самого человека.

-------------------------------------------

Мощность - работа за 1 секунду.

Р(N)=А/t

При подъеме совершается большая работа, но совершается медленно. Затрата времени большая. Мощность мала.

При медленном спуске развивается и небольшая мощность. Но если человек спускается бегом, то за счет малой затраты времени мощность его возрастает.

Поэтому ответ неоднозначен.

----------

Вот если сравнить подъем по лестнице на одну высоту медленно и бегом, то работы одинаковы, а время разное. Поэтому развиваемая мощность больше при подъеме бегом.

-----------

Или кран равномерно поднимает или опускает бетонную плиту на одну высоту. Работа против силы тяжести одинакова, а мощность зависит от времени подъема.

Answer 2

Потенциальная энергия объекта изменяется в зависимости от его положения относительно поверхности Земли. Потенциальная энергия связана с высотой объекта над определенной точкой отсчета, как, например, уровнем земли.

Когда вы медленно поднимаетесь по лестнице на третий этаж, ваш центр масс находится выше, чем на первом этаже, и, следовательно, у вас есть большая потенциальная энергия относительно первого этажа. Эта потенциальная энергия увеличивается по мере того, как вы поднимаетесь выше.

Когда вы бежите вниз с третьего этажа, ваш центр масс снижается, и потенциальная энергия уменьшается. В то же время, ваша кинетическая энергия увеличивается, так как вы приобретаете скорость. Кинетическая энергия связана с движением объекта. Поэтому, когда вы бегаете вниз, у вас есть более высокая кинетическая энергия, но более низкая потенциальная энергия по сравнению с тем, когда вы медленно поднимаетесь.

Итак, разница в развитии мощности связана с изменением потенциальной и кинетической энергии объекта в зависимости от того, поднимаетесь вы или спускаетесь, и насколько быстро вы это делаете.