1. На какую высоту мог бы подняться подросток в гору, весом 40 кг, используя энергию бутерброда, приготовленного
1. На какую высоту мог бы подняться подросток в гору, весом 40 кг, используя энергию бутерброда, приготовленного из хлеба (100 г) и масла (20 г), если бы все энергия из этого бутерброда могла быть превращена в энергию мышц? (Удельная теплота сгорания пшеничного хлеба составляет 9,26 МДж/кг, а сливочного масла - 32,69 МДж/кг). A. Примерно 4 км; Б. Примерно 680 м; В. Примерно 5900 м; Г. Примерно 24.
Sladkaya_Babushka 61
Для начала, нам необходимо вычислить общую энергию, содержащуюся в данном бутерброде. Для этого мы должны сложить энергию, полученную от хлеба и масла.Энергия, выделяемая хлебом:
\(E_{\text{хлеба}} = m_{\text{хлеба}} \cdot Q_{\text{хлеба}}\),
где \(m_{\text{хлеба}}\) - масса хлеба, а \(Q_{\text{хлеба}}\) - удельная теплота горения хлеба.
Подставляя известные значения:
\(E_{\text{хлеба}} = 0.1 \, \text{кг} \cdot 9.26 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\).
Проделав аналогичные вычисления для масла, получим:
\(E_{\text{масла}} = 0.02 \, \text{кг} \cdot 32.69 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}\).
Теперь сложим эти две энергии:
\(E_{\text{общая}} = E_{\text{хлеба}} + E_{\text{масла}}\).
Для того чтобы найти высоту, на которую подросток мог бы подняться, нам понадобится использовать закон сохранения энергии. В данном случае, кинетическая энергия, полученная от поднимающегося подростка, равна общей энергии бутерброда (предполагая, что всю энергию можно использовать).
\(E_{\text{общая}} = m_{\text{подростка}} \cdot g \cdot h\),
где \(m_{\text{подростка}}\) - масса подростка, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - высота, на которую поднимается подросток.
Для решения этого уравнения относительно \(h\), мы можем разделить обе стороны на \(m_{\text{подростка}} \cdot g\):
\(h = \frac{E_{\text{общая}}}{m_{\text{подростка}} \cdot g}\).
Теперь мы можем подставить известные значения:
\(h = \frac{E_{\text{общая}}}{40 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2}\).
Подсчитав эту формулу, выяснилось, что подросток мог бы подняться примерно на \(\mathbf{680\) метров (вариант Б)\mathbf{)}.