На какой этаж небоскреба Егор должен подняться, чтобы израсходовать энергию, полученную от съеденного салата (с учетом

  • 70
На какой этаж небоскреба Егор должен подняться, чтобы израсходовать энергию, полученную от съеденного салата (с учетом того, что Егор сжигает калории в 10 раз больше, чем выполняет работу)? Учитывайте, что высота одного этажа составляет 3 м, масса Егора составляет 50 кг, а ускорение свободного падения равно 10 Н/кг.
Маркиз
47
Для решения данной задачи нужно учесть, что работа, которую выполняет Егор, должна быть равна энергии, полученной от съеденного салата. Рассчитаем работу и сравним ее с энергией, которую можно получить от салата.

Сначала рассчитаем энергию салата: предположим, что Егор съел салат на \(x\) килокалорий. Так как 1 килокалория равна 4186,8 Дж, то энергия салата будет равна \(E_s = x \cdot 4186,8\) Дж.

Затем рассчитаем работу, которую должен выполнить Егор. Мы знаем, что Егор сжигает калории в 10 раз больше, чем выполняет работу. Пусть работа, которую выполняет Егор, равна \(W\). Тогда количество сожженных калорий равно \(10W\). Калории и джоули равны, поэтому \(10W = E_s\), откуда \(W = \frac{E_s}{10}\).

Осталось найти, на какой этаж небоскреба Егор должен подняться, чтобы выполнить эту работу. Для этого ищем высоту \(h\), будучи зная массу Егора \(m\), ускорение свободного падения \(g\) и работу \(W\). Работа, совершенная подъемом на высоту \(h\), равна потенциальной энергии, которую приобретает объект: \(W = mgh\), откуда \(h = \frac{W}{mg}\).

Подставим значения в формулы и рассчитаем результат:

\[h = \frac{W}{mg} = \frac{\frac{E_s}{10}}{50 \cdot 10} = \frac{E_s}{500 \cdot g}\]

С учетом, что ускорение свободного падения \(g\) равно 10 Н/кг, получаем:

\[h = \frac{E_s}{500 \cdot 10} = \frac{E_s}{5000} = \frac{x \cdot 4186,8}{5000}\]

Ответом будет высота \(h\), на которую Егор должен подняться в этажах.