Номер 48, страница 63, часть 2 - гдз по физике 7 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава V. Работа, мощность, энергия. Параграф 22. Механическая работа. Мощность - номер 48, страница 63.

Условие.

48. Попробуйте измерить совершаемую вами работу и развиваемую мощность при подъёме, например, с первого этажа на третий. Измерьте для этого сами все необходимые величины.

Решение.

Для того чтобы измерить совершаемую вами работу и развиваемую мощность при подъёме по лестнице, необходимо самостоятельно измерить следующие величины:

1. Свою массу тела ($\text{m}$) при помощи весов.

2. Общую высоту подъёма ($\text{h}$). Это можно сделать, измерив рулеткой высоту одной ступеньки и умножив её на общее количество ступенек, которые вы преодолеваете (например, с первого на третий этаж — это два лестничных пролёта).

3. Время подъёма ($\text{t}$) с помощью секундомера.

После проведения измерений можно выполнить расчёты. Ниже приведён пример расчёта с использованием гипотетических данных.

Дано:

Масса человека: $m = 65 \text{ кг}$

Общая высота подъёма: $h = 6 \text{ м}$ (соответствует подъёму на 2 этажа, если высота этажа 3 м)

Время подъёма: $t = 25 \text{ с}$

Ускорение свободного падения: $g \approx 9,8 \text{ м/с}^2$

Все исходные данные уже представлены в системе СИ, поэтому перевод не требуется.

Найти:

Совершённая работа $\text{A}$ - ?

Развиваемая мощность $\text{N}$ - ?

Решение:

Работа, совершаемая при подъёме, определяется как работа против силы тяжести. Она равна изменению потенциальной энергии тела и вычисляется по формуле:

$A = mgh$

Подставим в формулу исходные данные:

$A = 65 \text{ кг} \cdot 9,8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 6 \text{ м} = 3822 \text{ Дж}$

Мощность — это скорость совершения работы. Для её нахождения необходимо работу разделить на время, за которое она была совершена:

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

Подставим полученное значение работы и время подъёма:

$N = \frac{3822 \text{ Дж}}{25 \text{ с}} \approx 152,9 \text{ Вт}$

Ответ:

Для получения точных значений необходимо подставить в приведённые формулы ваши собственные измерения. В данном примере совершённая работа составляет $3822$ Дж, а развиваемая мощность — примерно $152,9$ Вт.