Чем короче время, в течение которого мы совершаем некоторую. работу, тем больше создаваемая нами мощность. В технике мощность какой-либо машины измеряется обычно в лошадиных силах (л. с). В последнее время все шире стали применять другую единицу измерения мощности — киловатт (квт).
Попробуем измерить мощность, которую развивает человек, взбегая вверх по лестнице. Для этого нам потребуется самый простой инструмент: линейка и секундомер.
Предположим, что какой-нибудь человек бежит вверх по лестнице так быстро, как он только может. Запишем все числа, которые нам понадобятся для измерения мощности. Предположим, что лестница имеет двадцать ступенек. Высота каждой из них составляет 18 сантиметров. Отметим время, которое потратил человек для того, чтобы взбежать на эти двадцать ступенек. Предположим, это будет 2,8 секунды (если нет секундомера, можно измерить время с достаточной степенью точности и по обыкновенным часам). Вес человека будем считать равным 60 килограммам.
Теперь высчитаем мощность. Мы знаем, что для того, чтобы поднять гирю весом 1 килограмм на 45 градусов широты, необходима сила в 1 килограмм. Если мы поднимем такую гирю на высоту 1 метр, приложенная нами сила в 1 килограмм будет действовать на протяжении пути в 1 метр. Затраченная при этом работа составит 1 килограммометр (кГм). В нашем географическом поясе (Германия расположена между 47-й и 55-й параллелью) работа, необходимая для того, чтобы поднять килограммовую гирю на 1 метр, составляет почти точно 1 килограммометр.
Так же и в том случае, когда поднимающая сила составляла 10 килограммов, но действовала на пути 1/10 метра, работа составляла также 1 килограммометр. Работу при подъеме тяжести можно вычислить в любом случае, если перемножить силу, которую мы прилагаем, взятую в килограммах, на высоту подъема в метрах.
В нашем примере высота подъема составила:
18 см X 20 = 360 см = 3,60 м.
Работа, которая при этом была совершена, составит:
60 кГ X 3,6 м = 216 кГм.
Работа, производимая в течение 1 секунды, называется мощностью. Когда работа в 75 килограммометров совершается за одну секунду, то говорят, что развивается мощность в одну лошадиную силу. Так как в нашем примере подъем человека по лестнице продолжался 2,8 секунды и при этом была совершена работа в 216 килограммометров, то за 1 секунду работа составила 216/2,8 килограммометров. Это соответствует мощности 216/(2,8 Х 75) лошадиной силы.
Таким образом, мы выяснили, что человек легко может, правда только на короткое время, развить мощность в 1 лошадиную силу. При более длительном напряжении человек большей частью развивает мощность не больше 1/3 лошадиной силы. При нормальном же физическом напряжении мощность человека не превышает в среднем 1/10 лошадиной силы.
В заключение нужно сказать, что выражение «лошадиная сила» не вполне точно, потому что даже лошадь в течение значительного времени не развивает мощности в 1 лошадиную силу. Средняя мощность лошади не превышает 2/3 лошадиной силы. 1 киловатт соответствует мощности, равной примерно 1,4 лошадиной силы.
поднимем штангу массой 40 кг на высоту 2м за 1 с
F=10*40=400H
A=400*2=800Дж
N=800:1=800Вт
(1лс=735Вт)