Номер 7, страница 98, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 8. Работа, мощность, энергия. Параграф 70. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 7, страница 98.

Условие.

7. Атлет при подтягивании поднимает своё тело массой 75 кг на высоту 20 см за 3 с. Какую мощность развивают мышцы атлета?

Решение.

Дано:

Масса атлета, $m = 75$ кг

Высота подъема, $h = 20$ см

Время подъема, $t = 3$ с

Ускорение свободного падения, $g \approx 10$ Н/кг

Перевод в систему СИ:

Высота, $h = 20 \text{ см} = 0.2 \text{ м}$

Найти:

Мощность, $\text{N}$ - ?

Решение:

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

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

При подтягивании атлет совершает работу против силы тяжести. Эта работа равна изменению потенциальной энергии его тела и рассчитывается по формуле:

$A = mgh$

где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{h}$ — высота, на которую поднимается тело.

Объединив две формулы, получим выражение для мощности:

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

Теперь подставим известные значения в полученную формулу и произведем вычисления:

$N = \frac{75 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 0.2 \text{ м}}{3 \text{ с}} = \frac{150 \text{ Дж}}{3 \text{ с}} = 50 \text{ Вт}$

Ответ: мощность, развиваемая мышцами атлета, составляет 50 Вт.