Чтобы решить задачу, нужно определить мощность, которую развивает Толя, когда взбирается по лестнице.
Дано:
- Масса Толи \( m = 60 \) кг
- Время подъема \( t = 30 \) с
- Количество ступенек между этажами \( n = 24 \)
- Высота каждой ступеньки \( h = 10 \) см = 0.1 м
Шаг 1: Находим общую высоту подъема
Чтобы узнать общую высоту, на которую поднимается Толя, умножим количество ступенек на высоту каждой ступеньки:
\[ H = n \cdot h = 24 \cdot 0.1 = 2.4 \text{ м} \]
Шаг 2: Находим работу, совершенную Толя
Работа, совершенная Толя при подъеме на высоту \( H \), равна изменению потенциальной энергии. Формула для потенциальной энергии:
\[ A = m \cdot g \cdot H \]
где:
- \( A \) – работа (в джоулях),
- \( g \) – ускорение свободного падения (приблизительно \( g \approx 9.81 \) м/с²),
- \( H \) – высота подъема (в метрах).
Подставим известные значения:
\[ A = 60 \cdot 9.81 \cdot 2.4 \]
Теперь посчитаем:
\[ A = 60 \cdot 9.81 \cdot 2.4 \approx 1413.84 \text{ Дж} \]
Шаг 3: Находим мощность
Поскольку мощность \( P \) равна работе, совершенной в единицу времени, можно вычислить мощность по формуле:
\[ P = \frac{A}{t} \]
где:
- \( P \) – мощность (в ваттах),
- \( A \) – работа (в джоулях),
- \( t \) – время (в секундах).
Подставим значения:
\[ P = \frac{1413.84}{30} \approx 47.13 \text{ Вт} \]
Ответ:
Толя развивает мощность примерно \( 47.13 \) Вт, взбираясь по лестнице с первого по третий этаж.