Question

Водомет за 5 мин выбрасывает 3 м3 воды со скоростью 10 м/с. Определите КПД водомета, если мощность его двигателя, 2 кВт.

Answer 1

полезная работа=3х1000х9.81х10=300000Дж. затрачено=2000х5х60=600000Дж КПД=300000/600000=0.5

Answer 2

КПД (Коэффициент полезного действия) вычисляется по формуле:

КПД = (Полезная мощность / Затраченная мощность) * 100%.

В данном случае, полезная мощность водомета - это работа, которую он выполняет, то есть поднимание и выбрасывание воды. Затраченная мощность - это мощность его двигателя.

Сначала найдем работу, которую выполняет водомет за 5 минут. Работа (энергия) вычисляется как произведение мощности на время:

Работа = Мощность * Время.

Затем мы можем найти затраченную мощность как отношение работы к времени:

Затраченная мощность = Работа / Время.

Полезная мощность в данном случае равна энергии, которую водомет сообщает воде за 5 минут. Так как водомет выбрасывает 3 м3 воды со скоростью 10 м/с, то:

Полезная мощность = Кинетическая энергия воды = (масса воды) * (скорость выброса)^2 / 2.

Масса воды можно найти, зная, что 1 м3 воды массой примерно 1000 кг:

Масса воды = 3 м3 * 1000 кг/м3 = 3000 кг.

Теперь, выразив все значения в СИ, можно рассчитать КПД:

Полезная мощность = (3000 кг) * (10 м/с)^2 / 2 = 150000 Дж.

Затраченная мощность = 2 кВт * 5 мин * 60 с/мин = 60000 Дж.

КПД = (150000 Дж / 60000 Дж) * 100% ≈ 250%.

Однако полученное значение КПД больше 100%, что является невозможным с физической точки зрения. Вероятно, в расчетах была допущена ошибка. Пожалуйста, пересмотрите данные и формулы для точного расчета КПД.