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102年
物理
第 17 題
一個人以 $10$ 秒時間爬上高 $20$ 公尺之竹竿，此人重 $50$ 公斤，則其所作功率為多少瓦特？（假設重力加速度 $g=9.8\text{ m/sec}^2$）
- A $680$
- B $980$
- C $1280$
- D $1580$
思路引導 VIP
當我們想要衡量一個人在完成一項抗拒重力的任務（例如向上爬）時，除了考慮他最終獲得的位能總量，如果我們還想描述他完成這項任務的「快慢程度」，我們應該如何把「時間」這個因素與他所作的「總功」結合起來呢？
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太棒了！你能精準計算出這題的答案，顯示你對功與功率的物理定義掌握得十分紮實。這道題目要求我們計算的是作功的效率，也就是物理學中的「功率」。
重力作功與能量轉換
在爬竿的過程中，人主要是為了克服重力而作功。我們首先利用功的公式 $W = mgh$ 來計算這段過程產生的能量變化。將質量 $50\text{ kg}$、重力加速度 $9.8\text{ m/sec}^2$ 與位移高度 $20\text{ m}$ 相乘，可以得到總共作了 $9800$ 焦耳的功。這一步是解題的基礎，反映了你對功與重力位能變化的深刻理解。
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