Давайте решим эту задачу. Предположим, вы учитесь в школе, где высота каждого этажа составляет примерно 3 метра. Ваша масса, допустим, 50 кг.
1. Расчет работы при подъеме на второй этаж:
Механическая работа (A) при подъеме тела на высоту (h) вычисляется по формуле:
\[A = m \cdot g \cdot h\]
где:
* (m) – масса тела (в нашем случае, ваша масса), (m = 50 \text{ кг});
* (g) – ускорение свободного падения, (g \approx 9.8 \text{ м/с}^2);
* (h) – высота подъема (в нашем случае, высота одного этажа), (h = 3 \text{ м}).
Подставляем значения:
\[A = 50 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 3 \text{ м} = 1470 \text{ Дж}\]
Таким образом, механическая работа, которую вы совершаете, поднимаясь на второй этаж, составляет примерно 1470 Дж.
2. Расчет работы при прохождении 1 км по горизонтальной дороге:
В задании дано указание, что работа при ходьбе по горизонтальной дороге составляет 0,05 от работы, необходимой для подъема на высоту, равную длине пути.
В нашем случае длина пути 1 км, то есть 1000 м. Значит, высота подъема тоже будет 1000 м.
Рассчитаем работу, необходимую для подъема на эту высоту:
\[A_{\text{подъема}} = m \cdot g \cdot h = 50 \text{ кг} \cdot 9.8 \text{ м/с}^2 \cdot 1000 \text{ м} = 490000 \text{ Дж}\]
Теперь найдем 0,05 от этой работы:
\[A_{\text{гориз}} = 0.05 \cdot A_{\text{подъема}} = 0.05 \cdot 490000 \text{ Дж} = 24500 \text{ Дж}\]
Таким образом, механическая работа, которую вы совершаете, проходя 1 км по горизонтальной дороге, составляет 24500 Дж.
Ответ:
1. Работа при подъеме на второй этаж: 1470 Дж
2. Работа при прохождении 1 км по горизонтальной дороге: 24500 Дж