Вопрос школьника
Ведро воды из колодца глубиной 3 м мальчик равномерно поднял один раз за 20 с, а другой — за 30 с. Одинаковая ли работа была совершена в обоих случаях? Что можно сказать о мощности при выполнении этих работ
Ответ от учителя
Работа, совершаемая при подъеме ведра из колодца, определяется как произведение силы тяжести на перемещение. Сила тяжести, действующая на ведро, равна массе ведра, умноженной на ускорение свободного падения (g ≈ 9,8 м/с²). Масса ведра не указана в условии задачи, но она не влияет на ответ, так как она сокращается в выражении для работы.
Работа W = F * s, где F — сила, s — перемещение. В обоих случаях перемещение равно глубине колодца, то есть s = 3 м. Следовательно, работа, совершаемая при подъеме ведра, равна W = m * g * s.
Для первого случая, когда ведро было поднято за 20 с, мощность можно вычислить как P = W / t, где t — время, за которое совершается работа. P = m * g * s / t = m * g * s / 20.
Для второго случая, когда ведро было поднято за 30 с, мощность будет P = m * g * s / t = m * g * s / 30.
Таким образом, работа, совершаемая в обоих случаях, будет одинаковой, так как перемещение и сила тяжести не меняются. Однако, мощность будет различаться, так как время, за которое совершается работа, разное. Второй случай будет иметь меньшую мощность, так как работа совершается за более длительный период времени.
