Question

Насос подаёт в башню 25 л воды в секунду. Какую работу он совершает за 2 ч, если высота башни 10 м?

Answer 1

A=E*t
A=mgh*t
A=25*10*10*7200=18МДж

Answer 2

Чтобы вычислить работу, совершаемую насосом, необходимо учесть изменение потенциальной энергии воды в башне.

Работа (W) вычисляется как произведение силы (F) на расстояние (d), по которому она приложена: W = F * d

В данном случае, сила равна весу воды, который определяется её массой (m) и ускорением свободного падения (g): F = m * g

Масса воды (m) может быть вычислена, зная объём (V) и плотность (ρ) воды: m = V * ρ

В данной задаче известен объём воды, подаваемой в башню в секунду (25 л/с), и высота башни (10 м). Однако нам необходимо перевести объём из литров в килограммы, чтобы использовать в формулах. Для этого используем плотность воды, которая составляет приблизительно 1000 кг/м³.

1 литр воды = 1 кг Таким образом, 25 л/с = 25 кг/с

Теперь мы можем рассчитать массу воды: m = 25 кг/с

Подставляя значения в формулу силы, получим: F = m * g = 25 кг/с * 9.8 м/с²

Теперь мы можем вычислить работу насоса: W = F * d = (25 кг/с * 9.8 м/с²) * 10 м

W = 2450 Дж/с * 10 м

Так как работа измеряется в джоулях в секунду, умножим её на время (2 часа), приведя его к секундам: W = 2450 Дж/с * (2 ч * 3600 с/ч)

W = 2450 Дж/с * 7200 с

W = 17 640 000 Дж

Таким образом, насос совершает работу в 17 640 000 Дж за 2 часа, подавая в башню 25 литров воды в секунду при высоте башни 10 метров.