Question

3. Высота падения воды Кайракского водопада в Тургеньском ущелье Алматы составляет 55 м. а) Найдите массу падающей воды, расход которой составляет 300 м3 в минуту. Плотность воды р=1000 кг/м3. б) Определите силу тяжести, действующей на воду, g=10 н/ /d в) Найдите работу, совершаемую потоком воды в минуту г) Рассчитайте мощность потока воды.Срочно даю 90 баллов.​

Answer 1

А) Масса падающей воды за минуту равна объему, умноженному на ее плотность:
m = V * ρ = 300 м3/мин * 1000 кг/м3 = 300000 кг/мин

б) Сила тяжести, действующая на падающую воду, равна ее массе, умноженной на ускорение свободного падения:
F = m * g = 300000 кг/мин * 10 Н/кг = 3000000 Н/мин

в) Работа, совершаемая потоком воды за минуту, равна произведению силы тяжести на высоту падения воды:
W = F * h = 3000000 Н/мин * 55 м = 165000000 Дж/мин

г) Мощность потока воды равна работе, совершаемой за минуту:
P = W / t = 165000000 Дж/мин / 60 с/мин = 2750000 Вт

Итак, масса падающей воды составляет 300000 кг/мин, сила тяжести, действующая на нее, равна 3000000 Н/мин, работа, совершаемая потоком воды в минуту, равна 165000000 Дж/мин, а мощность потока воды равна 2750000 Вт.

Answer 2

а) Для определения массы падающей воды используем формулу:

масса = объем × плотность

Объем воды, расход которой составляет 300 м³ в минуту, можно перевести в м³ в секунду, умножив на 1/60:

V = 300 м³/мин × (1/60 мин/сек) = 5 м³/сек

Теперь можно вычислить массу:

масса = V × плотность = 5 м³/сек × 1000 кг/м³ = 5000 кг/сек

Ответ: Масса падающей воды составляет 5000 кг/сек.

б) Сила тяжести, действующая на воду, вычисляется по формуле:

сила = масса × ускорение свободного падения

Формула для силы тяжести принимает следующий вид:

F = масса × g

где g = 10 Н/кг - ускорение свободного падения.

Подставим значения:

сила = 5000 кг/сек × 10 Н/кг = 50000 Н/сек

Ответ: Сила тяжести, действующая на воду, составляет 50000 Н/сек.

в) Работа, совершаемая потоком воды, можно вычислить с помощью формулы:

работа = сила × путь

Так как вода падает вертикально вниз, путь равен высоте падения:

работа = сила × высота

Подставим значения:

работа = 50000 Н/сек × 55 м = 2750000 Дж/сек

Ответ: Работа, совершаемая потоком воды в минуту, составляет 2750000 Дж/сек.

г) Мощность потока воды можно вычислить, разделив работу на время:

мощность = работа / время

Расчет времени осуществляется в минутах, поэтому необходимо перевести время в секунды:

время = 1 мин = 60 сек

Подставим значения:

мощность = 2750000 Дж/сек / 60 сек = 45833,33 Дж/сек

Ответ: Мощность потока воды составляет 45833,33 Дж/сек.