Домашнее исследование: «Расчет мощности, развиваемой при подъеме по лестнице». Необходимо выполнить задание: «Расчёт механической мощности, развиваемой человеком, поднимающимся с первого на третий этаж дома». Необходимо выполнить все пункты задания и занести результаты в таблицу.

Давайте выполним это задание шаг за шагом. 1. Измерьте массу своего тела на бытовых весах. Допустим, ваша масса ( m = 50 ) кг. 2. Рассчитайте силу, которая численно равна силе тяжести, действующей на вас, по формуле (F = mg). Здесь ( g ) – ускорение свободного падения, примерно равное ( 9.8 ) м/с(^2). [ F = mg = 50 ext{ кг} cdot 9.8 ext{ м/с}^2 = 490 ext{ Н} ] Итак, сила тяжести ( F = 490 ) Н. 3. Измерьте с помощью рулетки или измерительной ленты высоту одной ступеньки на вашей лестнице. Допустим, высота одной ступеньки ( h_1 = 0.15 ) м. 4. Подсчитайте количество ступеней на вашей лестнице между первым и вторым этажами и найдите расстояние между этими этажами ( h = h_1 cdot n ). Допустим, количество ступеней ( n = 20 ). [ h = h_1 cdot n = 0.15 ext{ м} cdot 20 = 3 ext{ м} ] Итак, расстояние между этажами ( h = 3 ) м. 5. Рассчитайте механическую работу, которую вы совершаете, поднимаясь по лестнице на один этаж, по формуле (A_1 = Fh). [ A_1 = F cdot h_1 = 490 ext{ Н} cdot 0.15 ext{ м} = 73.5 ext{ Дж} ] Итак, работа на один этаж ( A_1 = 73.5 ) Дж. 6. Отметьте номер этажа, на котором вы проживаете. Допустим, вы проживаете на 3-м этаже. 7. Найдите полную работу, которую вы совершаете, поднимаясь по лестнице на свой этаж, когда идете домой. Полная высота подъема ( H = h cdot ( ext{номер этажа} - 1) = 3 ext{ м} cdot (3 - 1) = 6 ) м. Полная работа ( A = F cdot H = 490 ext{ Н} cdot 6 ext{ м} = 2940 ext{ Дж} ). 8. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу. Предположим, у вас 3 этажа. | Масса тела (m), кг | Сила (F), Н | Высота ступени (h_1), м | Количество ступеней между этажами (n) | Расстояние между соседними этажами (h), м | Работа при подъеме на один этаж (A_1), Дж | Номер вашего этажа (N) | Полная работа при подъеме в квартиру (A), Дж | |---|---|---|---|---|---|---|---| | 50 | 490 | 0.15 | 20 | 3 | 73.5 | 3 | 2940 | 9. Измерьте с помощью часов с секундной стрелкой время вашего подъема на свой этаж дома. Допустим, время подъема ( t = 60 ) секунд. 10. Рассчитайте механическую мощность, которую вы развиваете при подъеме (N). [ N = rac{A}{t} = rac{2940 ext{ Дж}}{60 ext{ с}} = 49 ext{ Вт} ] Итак, ваша мощность при подъеме ( N = 49 ) Вт. Теперь мы заполнили все необходимые данные и рассчитали значения. Надеюсь, это поможет вам выполнить задание!