Номер 4, страница 141 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Задачи. Параграф 32. Мощность. 4. Законы сохранения. Механика - номер 4, страница 141.

Условие.

4. Чему равна мощность сердца спортсмена во время соревнований, если при одном ударе оно совершает работу 16 Дж, а ежеминутно делает 180 ударов?

Решение.

4. Дано:

Работа за один удар $A_1 = 16 \text{ Дж}$

Количество ударов за 1 минуту $n = 180$

Время $t = 1 \text{ мин}$

Перевод в систему СИ:

$t = 1 \text{ мин} = 60 \text{ с}$

Найти:

Мощность сердца $N - ?$

Решение:

Мощность ($N$) — это физическая величина, равная отношению работы ($A$) ко времени ($t$), за которое она была совершена. Формула для вычисления мощности:

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

Сначала вычислим полную работу ($A$), совершаемую сердцем за одну минуту. Она равна произведению работы за один удар ($A_1$) на количество ударов ($n$), сделанных за это время:

$A = A_1 \cdot n$

Подставим числовые значения:

$A = 16 \text{ Дж} \cdot 180 = 2880 \text{ Дж}$

Эта работа совершается за время $t = 1 \text{ мин} = 60 \text{ с}$. Теперь мы можем рассчитать мощность сердца:

$N = \frac{A}{t} = \frac{2880 \text{ Дж}}{60 \text{ с}} = 48 \text{ Вт}$

Ответ: мощность сердца спортсмена во время соревнований равна 48 Вт.