Дано:
Масса рюкзака m = 22 кг,
Пройденное расстояние S = 8 км = 8000 м (перевели в метры),
Время t = 1,5 часа = 5400 с (перевели в секунды).
Найти:
1) Вес рюкзака, Н;
2) Работу, совершенную туристом, Дж;
3) Развиваемую мощность, Вт.
Решение:
1) Вес рюкзака:
Вес тела вычисляется по формуле:
P = m * g,
где m — масса тела, g — ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с²).
Подставим данные:
P = 22 кг * 9,8 м/с²
P = 215,6 Н.
Ответ: Вес рюкзака равен 215,6 Н.
2) Работу, совершенную туристом:
Работа рассчитывается по формуле:
A = F * S * cos(α),
где F — сила тяжести (в данном случае равная весу рюкзака), S — пройденное расстояние, α — угол между направлением силы и направлением движения. Поскольку турист идет по горизонтальной поверхности, угол α = 0° и cos(0°) = 1. Таким образом:
A = P * S
A = 215,6 Н * 8000 м
A = 1724800 Дж.
Ответ: Работа, совершенная туристом, равна 1724800 Дж.
3) Развиваемую мощность:
Мощность рассчитывается по формуле:
P = A / t,
где A — работа, t — время.
Подставим данные:
P = 1724800 Дж / 5400 с
P ≈ 319,6 Вт.
Ответ: Развиваемая мощность равна 319,6 Вт.