Альпинист поднялся в горах на высоту 400 м. Определите механическую работу, совершëнную альпинистом при подъёме, если его масса вместе со снаряжением равна 80 кг. Положительную или отрицательную при этом он совершает работу?
Чтобы определить механическую работу, совершенную альпинистом при подъëме, можно использовать формулу для расчёта работы, которая выглядит следующим образом:
\[ A = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( A \) — работа (в джоулях, Дж),
- \( m \) — масса тела (в килограммах, кг),
- \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
- \( h \) — высота подъёма (в метрах, м).
В данном случае:
- масса альпиниста \( m = 80 \) кг,
- высота подъёма \( h = 400 \) м,
- ускорение свободного падения \( g \approx 9.81 \) м/с².
Теперь подставим значения в формулу:
\[ A = 80 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 400 \, \text{м} \]
Вы можете сначала посчитать произведение \( 80 \cdot 9.81 \):
\[ 80 \cdot 9.81 = 784.8 \, \text{Н} \]
Теперь умножаем на высоту:
\[ A = 784.8 \, \text{Н} \cdot 400 \, \text{м} = 313920 \, \text{Дж} \]
Так, механическая работа, совершëнная альпинистом при подъëме, составляет 313920 Дж.
Что касается знака работы, то альпинист поднимается вверх против силы тяжести, и, следовательно, он совершает положительную работу. Положительная работа соответствует тому, когда направление силы (вверх) совпадает с направлением перемещения (также вверх).
Таким образом, ответ: работа = 313920 Дж, работа положительная.
