Вопрос школьника
Мальчик, масса которого 40 кг, поднялся на второй этаж дома (рис. 217), расположенный на высоте 8 м. Чему равна работа, совершенная мальчиком? Зависит ли совершенная им работа от того, поднимается он шагом или бегом? Зависит ли от этого развиваемая им мощность?
Ответ от учителя
Работа, совершенная мальчиком, равна произведению силы, которую он приложил, на расстояние, на которое он поднялся. Сила, которую мальчик приложил, равна его весу, то есть 40 кг умноженных на ускорение свободного падения, которое примерно равно 9,8 м/с². Таким образом, сила, которую мальчик приложил, равна 392 Н (ньютон).
Расстояние, на которое мальчик поднялся, равно 8 метрам. Таким образом, работа, совершенная мальчиком, равна произведению силы на расстояние, то есть 392 Н умноженных на 8 метров, что равно 3136 Дж (джоулей).
Совершенная мальчиком работа не зависит от того, поднимается он шагом или бегом, так как работа зависит только от силы и расстояния, а не от скорости или способа передвижения.
Однако, развиваемая мощность зависит от скорости передвижения. Мощность — это количество работы, совершаемой за единицу времени. Если мальчик поднимается шагом, то его скорость будет меньше, чем если он бежит. Следовательно, при беге мальчик совершает большую работу за единицу времени, что означает, что он развивает большую мощность.
