Для решения этой задачи нам понадобятся следующие формулы:
1. Работа (A) равна произведению силы (F) на расстояние (h): $$A = F \cdot h$$
2. Сила равна произведению массы (m) на ускорение свободного падения (g): $$F = m \cdot g$$
3. Мощность (P) равна работе, деленной на время (t): $$P = \frac{A}{t}$$
Дано:
* Мощность двигателя, $$P = 4 кВт = 4000 Вт$$
* Высота, $$h = 15 м$$
* Время, $$t = 2 мин = 120 с$$
* Ускорение свободного падения, $$g = 10 м/с^2$$
Найдем массу (m).
1. Выразим работу через мощность и время: $$A = P \cdot t$$
$$A = 4000 Вт \cdot 120 с = 480000 Дж$$
2. Выразим работу через силу и высоту: $$A = F \cdot h$$
Выразим силу через массу и ускорение свободного падения: $$F = m \cdot g$$
Тогда: $$A = m \cdot g \cdot h$$
3. Выразим массу из формулы для работы: $$m = \frac{A}{g \cdot h}$$
$$m = \frac{480000 Дж}{10 м/с^2 \cdot 15 м} = \frac{480000}{150} кг = 3200 кг$$
Ответ: 3200