Для расчета мощности, которую развивает альпинист, необходимо знать работу, которую он выполнил, а также время, за которое она была выполнена.
Работа (работа против силы тяжести) - это перемножение силы, необходимой для поднятия альпиниста на высоту, на саму высоту:
\[ Р = F \cdot h \]Известно, что работа равна энергии, потраченной за время:
\[ Р = \frac{E}{t} \]Учитывая, что работа и потребляемая энергия эквивалентны, мы можем переписать формулу для мощности:
\[ P = \frac{E}{t} = F \cdot v \]Зная, что сила \(F = m \cdot g\), где \(m\) - масса альпиниста, а \(g\) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с² на поверхности Земли), и скорость \(v = \frac{h}{t}\), мы можем выразить вышеуказанное как:
\[ P = m \cdot g \cdot \frac{h}{t} \]Подставив данные величины (\(m = 80 кг\), \(h = 500 м\), $t = 2 часа = 7200 секунд), получаем:
\[ P = 80 \cdot 9.8 \cdot \frac{500}{7200} = 392 Вт \]Таким образом, альпинист развивает мощность в 392 Вт.