Номер 63, страница 207 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 63, страница 207.

Условие.

63. Штангист поднял штангу массой 125 кг на высоту 70 см за 0,3 с. Какую среднюю мощность развил спортсмен при этом?

Решение.

Дано:

Масса штанги, $m = 125$ кг

Высота подъема, $h = 70$ см

Время подъема, $t = 0.3$ с

Ускорение свободного падения, $g \approx 9.8$ м/с²

Перевод в систему СИ:

$h = 70 \text{ см} = 0.7 \text{ м}$

Найти:

Средняя мощность, $\text{N}$ - ?

Решение:

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

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

Работа $\text{A}$, которую совершает спортсмен при подъеме штанги, совершается против силы тяжести. Эта работа равна изменению потенциальной энергии штанги и рассчитывается по формуле:

$A = m \cdot g \cdot h$

где $\text{m}$ — масса штанги, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, $\text{h}$ — высота подъема.

Теперь объединим эти две формулы, подставив выражение для работы в формулу мощности:

$N = \frac{m \cdot g \cdot h}{t}$

Подставим числовые значения из условия задачи в полученную формулу:

$N = \frac{125 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с²} \cdot 0.7 \text{ м}}{0.3 \text{ с}}$

Сначала вычислим совершенную работу $\text{A}$:

$A = 125 \cdot 9.8 \cdot 0.7 = 1225 \cdot 0.7 = 857.5$ Дж

Теперь вычислим среднюю мощность $\text{N}$:

$N = \frac{857.5 \text{ Дж}}{0.3 \text{ с}} \approx 2858.33$ Вт

Округлим полученный результат. Мощность можно также выразить в киловаттах (1 кВт = 1000 Вт).

$N \approx 2858 \text{ Вт} \approx 2.86 \text{ кВт}$

Ответ: средняя мощность, развитая спортсменом, составляет примерно 2858 Вт.