Question

俯臥撐是同學(xué)們經(jīng)常做的健身活動(dòng)．做俯臥撐時(shí)，身體俯臥、伸直，兩手用力撐地，使身體上半部抬起，直至兩臂拉直．此過(guò)程中可將人體看成以腳的著地點(diǎn)為支點(diǎn)的杠桿．小明同學(xué)身高1.80 m，體重700 N，30 s內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐，假定他的重心在他身體的中心上，請(qǐng)你估算一下小明同學(xué)做功的功率．

Answer 1

答案：
解析：

答案　小明同學(xué)身高1.80 m，估計(jì)他的手臂長(zhǎng)度約為0.7 m．因?yàn)樯眢w重心設(shè)在身體中心，所以當(dāng)手臂撐直如圖，身體重心高度h＝l＝×0.7＝0.35 m． 　　做一次俯臥撐，該同學(xué)做的功W0＝Gh＝700 N×0.35 m＝245 J． 　　該同學(xué)30 s做30次俯臥撐，即每1 s做功245 J． 　　所以小明同學(xué)做功的功率P＝245 W． 　　思路與技巧　將撐“俯臥撐”的過(guò)程轉(zhuǎn)換成物理模型，與將圓木一端反抬起、放下的過(guò)程相同．求“做俯臥撐所做的功”與求“將圓木一端抬高所做的功”一樣．(如圖所示) 　　將圓木一端抬高的過(guò)程中，拉力是變化的，不能直接求解．拉力在抬高圓木的一端時(shí)，將圓木重心提高，拉力對(duì)圓木做功等于克服重力做的功，即WF＝WG，WG＝Gh，其中h是圓木重心升高的高度．因此，知道了重心的高度，就可以求出拉力做的功．計(jì)算時(shí)，先估計(jì)該同學(xué)手臂的長(zhǎng)度，判斷做俯臥撐時(shí)，身體重心的最大高度，算出克服重力做的功即可求出一次俯臥撐該同學(xué)做的功．