Номер 24, страница 163, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механика. Глава III. Законы сохранения в механике. Параграф 16. Механическая работа. Мощность - номер 24, страница 163.

Условие.

°24. Человек равномерно поднимает гирю массой 16 кг на высоту 1 м в течение 1 с. Какую он при этом развивает мощность?

Решение 2.

Дано:

Масса гири, $m = 16$ кг
Высота, $h = 1$ м
Время, $t = 1$ с
Ускорение свободного падения, $g \approx 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}$

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Мощность, $\text{P}$ - ?

Решение:

Мощность ($\text{P}$) — это физическая величина, которая показывает, какая работа ($\text{A}$) совершается в единицу времени ($\text{t}$). Она вычисляется по формуле:

$P = \frac{A}{t}$

Работа, совершаемая человеком при равномерном подъеме гири, идет на преодоление силы тяжести. Так как движение равномерное, то сила, прикладываемая человеком ($\text{F}$), равна по модулю силе тяжести ($F_{тяж}$), действующей на гирю.

$F = F_{тяж} = m \cdot g$

Работа ($\text{A}$) определяется как произведение силы ($\text{F}$) на перемещение (в данном случае, высоту $\text{h}$):

$A = F \cdot h = m \cdot g \cdot h$

Теперь мы можем подставить выражение для работы в формулу мощности:

$P = \frac{mgh}{t}$

Подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$P = \frac{16 \text{ кг} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 1 \text{ м}}{1 \text{ с}}$

$P = 156.8 \frac{\text{Дж}}{\text{с}} = 156.8 \text{ Вт}$

Ответ: развиваемая человеком мощность составляет 156.8 Вт.