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无风时,以速度v跑步,人所受的空气阻力f=12CρAv2,C是阻力系数,ρ为空气的密度,A为人在垂直于运动方向上的截面积,阻力功率P=fv.已知某人于平地上匀速跑步时,身体为跑步持续提供80W

题目详情
无风时,以速度v跑步,人所受的空气阻力f=
1
2
CρAv2,C是阻力系数,ρ为空气的密度,A为人在垂直于运动方向上的截面积,阻力功率P=fv.已知某人于平地上匀速跑步时,身体为跑步持续提供80W的功率,若此人质量m=60千克,A=0.40米2,C=2.0,ρ=1.3千克/米3,且跑步时没有任何打滑,则此人的跑步速度为___米/秒,若肌肉消耗能量做功的功率为25%,则此人跑步30分钟消耗___焦耳的能量.
▼优质解答
答案和解析
由P=
W
t
=
fs
t
=fv和f=
1
2
CρAv2可得,
此人的跑步速度v=
3
2P
CρA
=
3
2×80W
2.0×1.3kg/m3×0.4m2
=5.4m/s;
由P=
W
t
可得,此人跑步30分钟消耗的能量:
W=
Pt
η
=
80W×30×60s
25%
=5.76×105J.
故答案为:5.4;5.76×105