изчисление на работа

[jayka256]

Здравейте. Напоследък ме мъчи следният проблем. Лекоатлет с маса 80 килограма се движи със скорост 10 километра в час. Изминатият от него път е 2 километра. Колко е извършената работа. Знам, че мога да намеря кинетичната му енергия от формулата E_k=0.5.m.V². Има и друга формула A=F.s но пък не знам силата. Скороста е постоянна и не би трябвало да има ускорение, но лекоатлетът трябва постоянно да прилага сила за да подрържа скоростта си постоянна заради силите на триене нали?

[Doris]

Според мен работата ще е 0. Защото работата А е равна на изменението на кинетичната енергия ΔEk, а движението е с постоянна скорост, т.е. ΔEk=0.

[luboznatelnia]

А според мен работата му ще е функция на кинетичната енергия ,

Където Т- е кинетичната енергия а А - извършената работа . от където може да се изчисли и силата F= A.S . Признавам си изчислението е извън моето амплоа.

Редактирано Август 9, 2011 от luboznatelnia

[Doris]

Обаче интегралът не е от 0 до V₀, защото по условие няма ускоряване от 0 до V₀, а от V до V, тъй като движението по условие е с постоянна скорост , което като се реши е 0.

[jayka256]

Добре де да предположим, че един ден е изминал 2 километра. На другия ден е изминал 3 километра. Нещо ми подсказва, че във втория случай атлетът е изразходвал повече енергия(свършена е повече работа) как така работата и в двата случая да е еднаква и да е нула?

[luboznatelnia]

работа постоянно се извършва от атлета , за преодоляването на въздушното съпротивление , иначе ако се пренебрегне то атлета би трябвало да се движи по инерция при което не се извършва работа , освен само за първоначалното му отласкване и привеждане в движение , работа ще се извършва и при непрестанното увеличаване на скоростта на атлета , Т.Е когато има ускорение. Независимо обаче че той не се ускорява , той трябва постоянно да действа със сила на съпротивителната сила , което е аналогично на ускорение , атлетът действа със постоянна сила върху земната повърхност и въздуха около него , търси се каква е тази сила ? като се знае скоростта и масата му , може да се намери и кинетичната му енергия , а отам и силата с която той извършва работа. Има някаква формула за тази зависимост , може би трябва да се изведе силата от импулса му ? Може би уикито ще ти помогне

[luboznatelnia]

Нютон - това е единицата за сила в SI със символ N, тя се определя по следния начин: 1 N e силата, необходима за придаване на ускорение от 1 m/s² на тяло с маса 1 kg или силата , придаваща импулс от 1 kg.m/s

[jayka256]

Мисля,че реших задачата:

Кинетичната енергия на атлета е E_k=(m.V²)/2 ; E_k=80kg.(2.8m/s)²=309J.

Мощноста е P=E/t или 309W.

Тия 2 километра, атлета ще измине за около 719 секунди (S=V.t; t=S/V; t=2000m/2.78m/s t=719s)

Тогава цялата изразходвана енергия ще е E=P.t=309J/s . 719s = 222171J или 222kJ

А това от своя страна 53 килокалории. Ако атлетът избяга 4 километра например(при същата постоянна скорост) той ще изразходи 444kJ (106 килокалории) и т.н.

Някъде бях чел/чул, че при тичане 1/4 от изразходената енергия отива за движение, а другите 3/4 се отделят като топлина. Ако това е вярно значи за 2 километра пробег е са изразходвани 212 килокалории Това ми беше любопитно да намеря. При среден прием от 2000 килокалории на ден човек трябва да избяга около 19 километра за да изгори каквото е изял

[Doris]

Мисля,че реших задачата:

Кинетичната енергия на атлета е E_k=(m.V²)/2 ; E_k=80kg.(2.8m/s)²=309J.

Мощноста е P=E/t или 309W.

........

По принцип, мощност и енергия са различни неща и не могат да се приравняват.

Изразходвана енергия обаче ще има, но тя зависи основно то вътрешното устройство, не само от масата, както различни автомобили с една и съща маса изразходват различно количество гориво.