Поднимаясь равномерно, как всегда, из окна Малыша к себе на крышу, Карлсон в тот день, когда его угостили вареньем, затратил на подъём на дельта t=4c больше, чем обычно. Какова масса m съеденного им варенья, если мощность N «мотора» Карлсона равна 75Вт, а высота подъёма h от окна до крыши равна 10м? Трением в «моторе» Карлсона и сопротивлением воздуха пренебречь.

Физика 6 класс Энергия и работа физика 6 класс Карлсон подъём мощность дельта t варенье масса высота трение сопротивление воздуха работа Энергия физические задачи механика законы физики Новый

Для решения данной задачи необходимо использовать формулы, связанные с работой, мощностью и энергией.

1. Определение работы, совершённой Карлсоном при подъёме.

Работа (A), совершаемая при подъёме на высоту h, рассчитывается по формуле:

A = m * g * h

где:

• m - масса объекта (в нашем случае варенья),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота подъёма (10 м).

2. Определение мощности и времени.

Мощность (N) равна работе, совершённой за единицу времени (t):

N = A / t

Таким образом, работа, совершённая за время t, будет равна:

A = N * t

В нашем случае Карлсон затратил на подъём на 4 секунды больше, чем обычно, поэтому общее время t будет равно:

t = t_{обычное} + 4

3. Определение времени подъёма без варенья.

Пусть t_{обычное} - это время, которое Карлсон обычно тратит на подъём. Тогда работа, совершённая за это время, будет:

A_{обычное} = N * t_{обычное}

А при подъёме с вареньем:

A_{с вареньем} = N * (t_{обычное} + 4)

4. Приравниваем работы.

Работа при подъёме с вареньем равна работе, совершённой с вареньем плюс работа, необходимая для подъёма самого варенья:

A_{с вареньем} = A_{обычное} + A_{варенье}

Таким образом, у нас есть:

N * (t_{обычное} + 4) = N * t_{обычное} + m * g * h

5. Упрощение уравнения.

Сократим N:

(t_{обычное} + 4) = t_{обычное} + (m * g * h) / N

После упрощения получаем:

4 = (m * g * h) / N

6. Выразим массу варенья.

Теперь можем выразить массу варенья:

m = (4 * N) / (g * h)

7. Подставим известные значения.

Подставим значения:

• N = 75 Вт,
• g = 9.81 м/с²,
• h = 10 м.

m = (4 * 75) / (9.81 * 10) = 300 / 98.1 ≈ 3.06 кг.

Ответ: Масса съеденного варенья составляет примерно 3.06 кг.