Вопрос школьника
Какую среднюю мощность развивает человек, поднимающий ведро воды весом 120 Н из колодца глубиной 20 м за время, равное 15 с
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для вычисления мощности:
P = W/t,
где P — мощность, W — работа, t — время.
Работа, которую совершает человек, поднимая ведро с водой из колодца, равна произведению силы тяжести на перемещение:
W = F * s,
где F — сила тяжести, s — перемещение.
Сила тяжести равна весу тела:
F = m * g,
где m — масса тела, g — ускорение свободного падения.
В данном случае масса ведра с водой неизвестна, но можно воспользоваться тем, что вода имеет плотность 1000 кг/м³. Объем ведра можно оценить как 10 литров, то есть 0,01 м³. Тогда масса воды будет равна:
m = V * ρ = 0,01 * 1000 = 10 кг.
Ускорение свободного падения на Земле принимается равным 9,81 м/с².
Теперь можно вычислить силу тяжести:
F = m * g = 10 * 9,81 = 98,1 Н.
Перемещение равно глубине колодца:
s = 20 м.
Теперь можно вычислить работу:
W = F * s = 98,1 * 20 = 1962 Дж.
Осталось вычислить мощность, используя формулу:
P = W/t = 1962/15 = 130,8 Вт.
Таким образом, средняя мощность, которую развивает человек, поднимающий ведро воды весом 120 Н из колодца глубиной 20 м за время, равное 15 с, составляет 130,8 Вт.
