Для того чтобы рассчитать мощность, развиваемую учеником, нам нужно сначала определить работу, которую он выполнил, и время, за которое эта работа была сделана. Давайте разберемся по шагам.
Шаг 1: Определение высоты подъема
- Ученик взбежал на 5 этаж, и высота одного этажа равна 3 метра.
- Следовательно, общая высота подъема будет: 5 этажей * 3 метра/этаж = 15 метров.
Шаг 2: Расчет работы
- Работа, выполненная учеником, равна изменению потенциальной энергии, которую он приобрел при подъеме на высоту h.
- Формула для расчета потенциальной энергии (работы) выглядит так: A = m * g * h, где:
- m - масса ученика (50 кг),
- g - ускорение свободного падения (примерно 9.8 м/с²),
- h - высота подъема (15 м).
- Теперь подставим значения в формулу:
- A = 50 кг * 9.8 м/с² * 15 м.
- A = 7350 Дж (джоулей).
Шаг 3: Определение времени
- Ученик взбегал на 5 этаж за 3 минуты.
- Переведем время в секунды: 3 минуты = 3 * 60 = 180 секунд.
Шаг 4: Расчет мощности
- П мощность (P) определяется как работа (A), выполненная за время (t): P = A / t.
- Подставим значения: P = 7350 Дж / 180 с.
- Теперь вычислим: P ≈ 40.83 Вт (ватт).
Таким образом, мощность, развиваемая учеником, составляет примерно 40.83 ватта.