Номер 29.9, страница 107 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 29. Мощность. Глава 4. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия - номер 29.9, страница 107.

29.9 [706] Какую среднюю мощность развивает человек, поднимающий ведро воды весом 120 Н из колодца глубиной 20 м за время 15 с?

Дано:

Вес ведра с водой, $P = 120$ Н

Глубина колодца, $h = 20$ м

Время подъема, $t = 15$ с

Найти:

Среднюю мощность $N$

Решение:

Средняя мощность $N$ — это физическая величина, равная отношению работы $A$ ко времени $t$, за которое эта работа была совершена.

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

Работа $A$, совершаемая при подъеме тела, вычисляется по формуле:

$A = F \cdot h$

где $F$ — сила, приложенная к телу, а $h$ — высота, на которую тело подняли. В данном случае человек поднимает ведро равномерно, поэтому сила, которую он прикладывает, равна по модулю весу ведра с водой $P$.

$F = P = 120$ Н

Таким образом, работа, совершенная человеком, равна:

$A = P \cdot h$

Подставим выражение для работы в формулу мощности:

$N = \frac{P \cdot h}{t}$

Теперь выполним вычисления, подставив числовые значения из условия задачи:

$N = \frac{120 \text{ Н} \cdot 20 \text{ м}}{15 \text{ с}} = \frac{2400 \text{ Дж}}{15 \text{ с}} = 160 \text{ Вт}$

Ответ: средняя мощность, развиваемая человеком, составляет 160 Вт.