Давайте разберём задачу пошагово и подробно.
Дано:
- Время подъёма: 2 минуты 30 секунд = 2 × 60 + 30 = 150 секунд
- Высота подъёма: ( h = 50,м )
- Сила, прикладемая к верёвке: ( F = 135,Н )
Что нужно найти?
- Среднюю мощность, развиваемую грузчиком, в ваттах
Шаг 1. Определим, что такое мощность
Мощность — это скорость выполнения работы:
[
P = \frac{A}{t}
]
где:
- ( P ) — мощность (ватты, Вт),
- ( A ) — работа, выполненная при подъёме (Дж),
- ( t ) — время, за которое выполнена работа (секунды).
Шаг 2. Вычислим работу, выполненную грузчиком
Работа при подъёме груза равна увеличению его потенциальной энергии:
[
A = m , g , h
]
Но у нас есть сила ( F ), которая прикладывается к верёвке. В случае равномерного подъёма (без ускорения), сила равна весу груза:
[
F = m , g
]
откуда:
[
m = \frac{F}{g}
]
где:
Подставим значение:
[
m = \frac{135,Н}{9,8,м/с^2} \approx 13,78,кг
]
Теперь найдём работу:
[
A = m , g , h = 13,78,кг \times 9,8,м/с^2 \times 50,м
]
Переведем массу в килограммы (уже есть в кг), поэтому:
[
A \approx 13,78 \times 9,8 \times 50
]
Выполним вычисление:
[
A \approx 13,78 \times 490 \quad (\ because 9,8 \times 50 = 490)
]
[
A \approx 6757,Дж
]
Шаг 3. Найдём мощность
Мощность — это работа, делённая на время:
[
P = \frac{A}{t} = \frac{6757,Дж}{150,с} \approx 45,05,Вт
]
Ответ:
Средняя мощность, развиваемая грузчиком при подъёме багажа, составляет примерно 45 ватт.
Если есть дополнительные вопросы или нужно более подробно — скажите!