475. Альпинист совершает восхождение к вершине горы и за время t = 2,0 ч поднимается на высоту h = 400 м. Какой будет потенциальная энергия альпиниста относительно подножия горы после трехчасового восхождения с той же скоростью? Масса альпиниста m = 60 кг.

Что нам дано?

• Масса альпиниста: m = 60 кг
• Время подъема: t = 2,0 ч
• Высота подъема за 2 часа: h = 400 м
• Общее время восхождения: 3 часа
• Скорость подъема одинаковая.

Что нужно найти?

Потенциальную энергию альпиниста относительно подножия горы после 3 часов восхождения.

Шаг 1: Найдем скорость подъема.

Скорость (v) — это расстояние (h), деленное на время (t):

v = h / t

v = 400 м / 2,0 ч = 200 м/ч

Шаг 2: Найдем высоту, на которую поднимется альпинист за 3 часа.

Поскольку скорость постоянная, высоту (H) за 3 часа найдем так:

H = v * t_новое

H = 200 м/ч * 3 ч = 600 м

Шаг 3: Рассчитаем потенциальную энергию.

Потенциальная энергия (E_p) рассчитывается по формуле:

E_p = m * g * H

Где:

• m — масса альпиниста (60 кг)
• g — ускорение свободного падения (примем g ≈ 10 м/с²)
• H — итоговая высота (600 м)

E_p = 60 кг * 10 м/с² * 600 м

E_p = 600 * 600 Дж

E_p = 360 000 Дж

Это можно записать как 360 кДж.

Ответ: Потенциальная энергия альпиниста после трехчасового восхождения составит 360 000 Дж (или 360 кДж).