Номер 4, страница 25 - гдз по физике 9 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 4. Импульс, работа, мощность. Вариант 3 - номер 4, страница 25.

Условие.

4*. Какую мощность развивает человек при подъёме камня?

Решение.

4*. Какую мощность развивает человек при подъёме камня?

Решение

Мощность ($P$) — это физическая величина, которая показывает, какая работа ($A$) совершается за единицу времени ($t$). Она определяется по формуле:
$P = \frac{A}{t}$

Когда человек поднимает камень, он совершает работу против силы тяжести. Эта работа идёт на увеличение потенциальной энергии камня и вычисляется по формуле:
$A = m \cdot g \cdot h$
где $m$ — масса камня, $g$ — ускорение свободного падения (приблизительно равное $9.8 \, \text{м/с}^2$), $h$ — высота, на которую поднимают камень.

Чтобы найти мощность, нужно подставить выражение для работы в формулу мощности:
$P = \frac{mgh}{t}$

Из полученной формулы видно, что мощность, развиваемая человеком, зависит от трёх величин: массы камня ($m$), высоты подъёма ($h$) и времени, за которое был поднят камень ($t$). Поскольку в условии задачи эти данные отсутствуют, дать конкретный численный ответ невозможно. Мощность будет тем больше, чем тяжелее камень, чем на большую высоту и чем быстрее его поднимают.

Приведём пример расчёта. Допустим, человек поднимает камень массой $m = 15 \, \text{кг}$ на высоту $h = 1 \, \text{м}$ за время $t = 2 \, \text{с}$. Примем $g \approx 10 \, \text{м/с}^2$.
Тогда развиваемая мощность будет равна:
$P = \frac{15 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2 \cdot 1 \, \text{м}}{2 \, \text{с}} = \frac{150 \, \text{Дж}}{2 \, \text{с}} = 75 \, \text{Вт}$

Ответ: Мощность, развиваемая человеком при подъёме камня, вычисляется по формуле $P = \frac{mgh}{t}$ и зависит от массы камня ($m$), высоты подъёма ($h$) и времени подъёма ($t$).