Question

Альпинист совершает восхождение к вершине горы и за промежуток времени t=2ч поднимается на высоту h=400м. Какой будет потенциальная энергия альпиниста относительно подножия горы после трехчасового восхождения с той же скоростью? Масса альпиниста m=60кг.

Answer 1

Поскольку потенциальная энергия зависит от высоты, на которой находится тело, относительно высоты отсчета, ну и конечно же от массы, то необходимо найти высоту, на которую поднимется альпинист за  3 часа. Скорость подъема = h/t. Потенциальная энергия относительно подножия горы  = mgH/ Здесь Н - высота на которую поднимется альпинист за 3 часа. Н = 3h/t. Тогда потенциальная энергия = 3mgh/t = .3×60×10/2 = 900 Джоулей.
Хочу еще сделать небольшое пояснение. В конечной формуле присутствует время. Причем оно имеется и в числителе (3) и в знаменателе (2). Поэтому время сокращается. По этой причине неважно в каких единицах выражается время в секундах или в часах. Но это касается этой конкретной задачи. Если в какой-нибудь задаче время не сокращается, то вычисления следует производить обязательно выразив время в секундах. Если в этой задаче время выразить в секундах, то ответ получится точно таким же. Проверим 10800×60×10/7200 = 900.