На сколько этажей небоскреба Борис должен подняться по лестнице, чтобы израсходовать энергию, полученную из съеденного
На сколько этажей небоскреба Борис должен подняться по лестнице, чтобы израсходовать энергию, полученную из съеденного им салата? Масса Бориса составляет 50 кг, ускорение свободного падения равно 10 Н/кг. Предположим, что Борис сжигает восьмикратно больше калорий, чем совершает полезной работы. Одна килокалория (ккал) соответствует 4200 Дж. Борис съел салат с энергетической ценностью 200 ккал. Высота одного этажа равна 3 м.
09.11.2023 10:26
Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать принцип сохранения энергии. Энергия съеденного салата – это потенциальная энергия, которую Борис может использовать для подъема по лестнице. Потенциальная энергия определяется формулой: Ep = m * g * h, где m – масса, g – ускорение свободного падения и h – высота. Мы знаем, что масса Бориса составляет 50 кг, ускорение свободного падения равно 10 Н/кг и высота одного этажа равна 3 м.
Сначала мы найдем общую энергию, которую содержит 200 ккал: E = 200 * 4200 Дж.
Затем мы расчитаем потенциальную энергию, которую Борис может получить от съеденного салата с использованием формулы Ep = m * g * h, где m = 50 кг, g = 10 Н/кг и h = количество этажей * 3 м.
Теперь мы можем оценить, сколько этажей Борису нужно подняться, чтобы израсходовать всю энергию: количество этажей = общая энергия / (м * g * h).
Демонстрация:
Общая энергия = 200 ккал * 4200 Дж/ккал
Потенциальная энергия = 200 ккал * 4200 Дж/ккал = m * g * h * количество этажей
Количество этажей = общая энергия / (m * g * h)
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, будьте внимательны к единицам измерения. Убедитесь, что величины имеют одинаковые единицы измерения, чтобы правильно провести вычисления. Используйте формулы и законы сохранения энергии для упрощения решения задач.
Задача на проверку:
С предыдущей задачи, если общая энергия съеденного салата составляет 300 ккал, ускорение свободного падения равно 9,8 Н/кг, а высота одного этажа равна 4 метрам, сколько этажей Борис должен подняться? (масса Бориса равна 60 кг).
Описание:
Для решения этой задачи, мы можем использовать принцип сохранения энергии. Сначала найдем энергию, полученную от съеденного салата. Затем мы сможем вычислить работу, совершаемую Борисом при подъеме по лестнице. Далее, с помощью закона сохранения энергии, мы сможем определить необходимое количество этажей, чтобы расходовать всю полученную энергию.
1) Найдем энергию, полученную от съеденного салата:
Энергетическая ценность салата - 200 ккал = 200 * 4200 Дж = 840000 Дж.
2) Вычислим работу, совершаемую Борисом при подъеме по лестнице:
Работа = масса Бориса * ускорение свободного падения * высота.
Работа = 50 кг * 10 Н/кг * (этажи * 3 м).
3) По закону сохранения энергии:
Работа = Энергия.
50 кг * 10 Н/кг * (этажи * 3 м) = 840000 Дж.
4) Решим уравнение относительно неизвестной переменной "этажи":
этажи = 840000 Дж / (50 кг * 10 Н/кг * 3 м).
5) После выполнения всех вычислений мы получим количество этажей, необходимое Борису для расходования энергии, полученной из съеденного им салата.
Демонстрация:
Дано: масса Бориса = 50 кг, ускорение свободного падения = 10 Н/кг, энергия, полученная из салата = 840000 Дж, высота одного этажа = 3 м.
Решение: этажи = 840000 Дж / (50 кг * 10 Н/кг * 3 м).
Ответ: Борис должен подняться на 560 этажей по лестнице, чтобы израсходовать энергию, полученную из съеденного им салата.
Совет:
Для более легкого понимания этой задачи, рекомендуется ознакомиться с принципом сохранения энергии и формулами, связанными с работой и энергией. Также, важно помнить о правильных единицах измерения и их преобразовании. При работе в этой задаче, стоит быть внимательными и аккуратными при подсчетах и преобразовании единиц.
Задание для закрепления:
Если Борис поднимается вверх на 7 этажей, какую работу он совершит при этом подъеме? Выразите ответ в джоулях.