W tym zadaniu trzeba wyznaczyć moc podnośnika, czyli tempo wykonywania pracy. Korzystamy z definicji:
P = W / t
gdzie W to praca (w dżulach), a t to czas (w sekundach).
Podniesienie samochodu na wysokość h w polu grawitacyjnym oznacza zwiększenie jego energii potencjalnej. Dla ruchu pionowego (bez uwzględniania strat) praca potrzebna do podniesienia wynosi:
W = m · g · h
- m = 1500 kg
- g = 10 m/s2 (podane w treści)
- h = 1 m
Obliczamy pracę:
W = 1500 · 10 · 1 = 15000 J
Następnie moc:
P = W/t = 15000 / 5 = 3000 W
Ponieważ 1 kW = 1000 W, to:
3000 W = 3,0 kW
Dlatego poprawna jest odpowiedź "3,0 kW".
Pozostałe propozycje są niepoprawne, bo:
- "1,5 kW" odpowiadałoby sytuacji, w której praca byłaby mniejsza lub czas dwa razy dłuższy (tu czas jest podany jako 5 s).
- "5,0 kW" oznaczałoby zbyt dużą moc w stosunku do obliczonej pracy i czasu (wymagałoby większej pracy lub krótszego czasu).
- "7,5 kW" jest jeszcze bardziej zawyżone; taki wynik często bierze się z błędu w dzieleniu przez czas albo z nieprawidłowego przeliczenia jednostek.
Wskazówka egzaminacyjna: najpierw policz pracę w dżulach, potem podziel przez czas, a dopiero na końcu zamień waty na kilowaty.
