لحساب كتلة الكتاب، يمكن استخدام العلاقة التالية:
القدرة = العمل / الزمن
وتعبر القدرة عن العمل المبذول في وحدة الزمن، ويمكن كتابة العلاقة بالشكل التالي:
P = W / t
حيث:
P = القدرة (بواحدات الوات)
W = العمل (بواحدات جول)
t = الزمن (بالثواني)
ومن السؤال نعرف أن القدرة = 10.0 وات، والزمن = 2 ثانية، ومعرفة ارتفاع الرفع 1.2 متر.
نريد حساب العمل W، ويمكن استخدام العلاقة التالية:
W = F × d
حيث:
W = العمل (بواحدات جول)
F = القوة (بواحدات نيوتن)
d = المسافة (بواحدات متر)
ونعرف أن الوزن هو القوة التي تعمل على الكتاب، ويمكن حسابها بواسطة العلاقة التالية:
وزن = قوة الجاذبية × الكتلة
وقوة الجاذبية = 9.8 نيوتن/كغم، لذا:
الوزن = 9.8 × الكتلة
نعوض في العلاقة السابقة:
W = (9.8 × الكتلة) × 1.2
ونعرف الآن أن العمل = 10.0 وات = 10.0 جول/ثانية، لذا نقوم بحل المعادلة:
10.0 = (9.8 × الكتلة) × 1.2 / 2
10.0 = 5.88 × الكتلة
الكتلة = 10.0 / 5.88 = 1.70 كجم
إذاً، كتلة الكتاب تساوي 1.70 كجم.
