Для решения задачи давайте сначала вспомним, что мощность (P) определяется как работа (A), выполненная за единицу времени (t). Формула для мощности выглядит так:
\[ P = \frac{A}{t} \]
Таким образом, мы можем выразить время:
\[ t = \frac{A}{P} \]
Теперь нам нужно найти работу, которую выполняет мальчик при подъеме. Работа против силы тяжести рассчитывается по формуле:
\[ A = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( m = 50 \) кг (масса мальчика),
- \( g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2 \) (ускорение свободного падения),
- \( h = 3 \) м (высота подъема).
Теперь подставим значения:
\[ A = 50 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 3 \, \text{м} \]
\[ A = 50 \cdot 9.81 \cdot 3 \approx 1471.5 \, \text{Дж} \]
Теперь, зная работу, мы можем найти время:
\[ t = \frac{A}{P} = \frac{1471.5 \, \text{Дж}}{0.25 \, \text{кВт}} \]
Не забудем преобразовать мощность в ватты:
\[ 0.25 \, \text{кВт} = 250 \, \text{Вт} \]
Теперь подставим значения:
\[ t = \frac{1471.5 \, \text{Дж}}{250 \, \text{Вт}} \approx 5.884 \, \text{с} \]
Таким образом, мальчик поднимался по лестнице примерно 5.88 секунд.