На какой этаж небоскрёба Марату придется подняться по лестнице, чтобы израсходовать энергию, полученную от съеденной

Для решения данной задачи нам понадобится учесть несколько факторов. Давайте начнем с расчета полезной работы, которую может совершить Марат.

Марат сжигает в 5 раз больше калорий, чем совершает полезной работы, поэтому для определения полезной работы, которую он совершает, разделим энергию, полученную от съеденной порции салата (225 ккал), на 5:

\[\text{Полезная работа} = \frac{225 \text{ ккал}}{5} = 45 \text{ ккал}\]

Переведем калории в джоули, помня, что 1 ккал = 4,18 Дж:

\[\text{Полезная работа} = 45 \text{ ккал} \times 4,18 \text{ Дж/ккал} = 187,1 \text{ Дж}\]

Теперь давайте рассчитаем работу, которую можно совершить при подъеме на один этаж. Для этого воспользуемся формулой работы:

\[A = F \cdot s \cdot \cos(\theta)\]

где:
A - работа,
F - сила,
s - путь,
\(\cos(\theta)\) - косинус угла между силой и перемещением.

В нашем случае сила - вес Марата, равный массе умноженной на ускорение свободного падения:

\(F = m \cdot g = 75 \text{ кг} \times 10 \text{ Н/кг} = 750 \text{ Н}\)

Путь s - высота одного этажа, равная 3 м.

Переведем силу из ньютона в джоули, учитывая, что 1 Дж = 1 Н \(\cdot\) 1 м:

\(F = 750 \text{ Н} \times 1 \text{ м} = 750 \text{ Дж}\)

Так как при движении по лестнице сила и перемещение направлены в одном направлении, косинус угла между ними равен 1.

Теперь можем рассчитать работу, которую Марат может совершить на одном этаже:

\(A = 750 \text{ Дж} \times 3 \text{ м} \times 1 = 2250 \text{ Дж}\)

Осталось только определить, на сколько этажей Марат может подняться, используя полученную полезную работу:

\(\text{Количество этажей} = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Работа на одном этаже}} = \frac{187,1 \text{ Дж}}{2250 \text{ Дж}} \approx 0,083\)

Так как количество этажей должно быть целым числом, округлим вниз до ближайшего целого числа.

Ответ: Марату придется подняться на 0 этажей небоскреба, так как полученная полезная работа недостаточна для подъема хотя бы на один этаж.