Задача 21.3. Спортсмен массой 75 кг за 5 с бега увеличил скорость своего движения от 0 до 10 м/с. Какой была его полезная мощность?
Для решения этой задачи нам необходимо использовать формулу для расчета полезной мощности спортсмена. Полезная мощность выражается как работа, произведенная за единицу времени, и в данном случае можем рассчитать ее, зная изменение скорости и массу спортсмена.
Найдем работу, которую произвел спортсмен за время 5 секунд, чтобы увеличить свою скорость с 0 до 10 м/с. Работа вычисляется по формуле:
Работа (работа превращения движения внутри человека в движение всего тела) = Δк (кинетическая энергия является работой)
Δк = m * (V2^2 - V1^2) / 2,
где
- Δк - изменение кинетической энергии,
- m = 75 кг - масса спортсмена,
- V1 = 0 м/с - начальная скорость спортсмена,
- V2 = 10 м/с - конечная скорость спортсмена.
Δк = 75 * (10^2 - 0) / 2 = 75 * 100 / 2 = 75 * 50 = 3750 Дж.
Теперь рассчитаем полезную мощность спортсмена. Полезная мощность определяется как работа, произведенная за единицу времени (в данном случае за 5 секунд), поэтому мы должны поделить работу на время:
Полезная мощность = Работа / Время = 3750 Дж / 5 с = 750 Вт.
Ответ: Полезная мощность спортсмена составляет 750 Вт.
