Question

Мальчик массой 50кг поднимается по лестнице на высоту 30 м за время, равное 10 мин. Определите развиваемую мальчиком мощность

Answer 1

Работа мальчика:
A = m*g*h = 50*10*30 = 15 000 Дж

Время подъема:
t = 10 мин = 600 c

Мощность мальчика:
N = A / t = 15 000 / 600 =  25 Вт

Answer 2

Мощность можно определить как работу, выполненную в единицу времени. Работа равна произведению силы на путь, по которому она приложена. В данном случае мальчик поднимается по лестнице, преодолевая высоту 30 метров, при массе 50 кг.

Работа (W) = сила (F) * путь (d)

Сила, с которой мальчик преодолевает высоту, равна его весу. Вес можно рассчитать по формуле:

Вес (F) = масса (m) * ускорение свободного падения (g)

Ускорение свободного падения обычно принимается равным примерно 9,8 м/с².

Вес (F) = 50 кг * 9,8 м/с² = 490 Н (Ньютон)

Теперь можем рассчитать работу:

Работа (W) = 490 Н * 30 м = 14 700 Дж (джоуль)

Выразим мощность через работу и время:

Мощность (P) = Работа (W) / время (t)

Время указано в задаче равным 10 минутам, но для расчетов удобнее перевести его в секунды:

Время (t) = 10 мин * 60 с/мин = 600 с

Теперь можем рассчитать мощность:

Мощность (P) = 14 700 Дж / 600 с ≈ 24,5 Вт (ватт)

Таким образом, мощность, развиваемая мальчиком при подъеме по лестнице высотой 30 метров за время, равное 10 минут, составляет примерно 24,5 ватт.