Какая механическая работа была выполнена альпинистом при подъеме на высоту 2 км, если его масса снаряжением составляет
Какая механическая работа была выполнена альпинистом при подъеме на высоту 2 км, если его масса снаряжением составляет 85 кг? Пожалуйста, предоставьте ответ в килоджоулях.
Магический_Замок 68
Чтобы найти механическую работу, выполненную альпинистом при подъеме на высоту 2 км, мы можем использовать следующую формулу:\[ \text{работа} = \text{сила} \times \text{перемещение} \times \cos(\theta) \]
Здесь сила - это усилие, приложенное альпинистом для подъема, перемещение - расстояние, пройденное альпинистом (в данном случае 2 км), и \(\cos(\theta)\) - косинус угла между направлением силы и направлением перемещения.
Для расчета силы, необходимо учесть, что сила, которую нужно преодолеть при подъеме включает массу самого альпиниста и снаряжение, а также силу тяжести. Так как у нас дана масса альпиниста и снаряжения (85 кг), мы можем использовать формулу для нахождения силы тяжести:
\[ F = m \cdot g \]
Здесь F - сила тяжести, m - масса альпиниста и снаряжения (85 кг), а g - ускорение свободного падения (принимаем его равным приближенно 9.8 м/с²).
Теперь, имея силу tяжести, мы можем рассчитать механическую работу:
\[ \text{работа} = \text{сила} \times \text{перемещение} \times \cos(\theta) \]
В нашем случае, \(\cos(\theta)\) равен 1, так как сила и перемещение направлены в одном направлении (вверх). Подставив значения, получаем:
\[ \text{работа} = (F \cdot d \cdot \cos(\theta)) = (m \cdot g \cdot d) \]
где d - расстояние, равное 2 км.
Теперь давайте рассчитаем значение работы, переведя расстояние в метры и массу в килограммы:
\[ \text{работа} = (85 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} \cdot 2000 \, \text{м}) = 1,666,000 \, \text{Дж} \]
Чтобы предоставить ответ в килоджоулях, просто разделим значение работы на 1000:
\[ \text{работа} = 1,666,000 \, \text{Дж} = 1666 \, \text{кДж} \]
Таким образом, механическая работа, выполненная альпинистом при подъеме на высоту 2 км, составляет 1666 килоджоулей.