Brauche hilfe bei meiner physik Hausaufgabe?

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Um die Masse des Wanderers zu bestimmen, können wir die Formel für die Arbeit (Energie) verwenden, die benötigt wird, um eine Masse auf eine bestimmte Höhe zu heben. Diese Formel lautet:



wobei

  • E die Arbeit (in Joule) ist,
  • m die Masse (in Kilogramm) ist,
  • g die Erdbeschleunigung (etwa 9.81 m/s²) ist und
  • h die Höhe (in Metern) ist.

Die Leistung, die der Wanderer erbringt, ist die Arbeit, die er pro Zeiteinheit leistet. Die Formel für die Leistung lautet:



wobei

  • P die Leistung (in Watt) ist und
  • t die Zeit (in Sekunden) ist.

Wir können diese beiden Gleichungen kombinieren und nach der Masse m auflösen:



Nun können wir die gegebenen Werte einsetzen:

  • P=57 W,
  • t=1:05 h = 3900 s (1 Stunde sind 3600 Sekunden und 5 Minuten sind 300 Sekunden)
  • g=9.81 m/s²
  • h=311 m.

Die Masse m des Wanderers ergibt sich dann zu:



Diese Gleichung können wir nun ausrechnen.

Die Masse des Wanderers beträgt etwa 72,86 Kilogramm.

Dies bedeutet, dass der Wanderer, der in 1 Stunde und 5 Minuten einen 311 Meter hohen Berg besteigt und dabei eine Leistung von 57 Watt erbringt, eine Masse von etwa 72,86 Kilogramm hat.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung