Question

ЗАДАНИЕ 5 (3 балла). Насос поднимает 5 м³ воды на высоту 0,01 км. Определите работу, выполняемую двигателем насоса.​

Answer 1

Ответ:

Работа, которую выполняет двигатель насоса, равна произведению силы, действующей на насос, на путь, пройденный этой силой. В данном случае сила - это сила тяжести жидкости, равная ее массе, умноженной на ускорение свободного падения, то есть: F = m * g

где F - сила тяжести, м - масса воды, g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

Масса воды, которую поднимает насос, равна объему воды, умноженному на ее плотность: m = V * ρ

где V - объем воды, ρ - плотность воды (1000 кг/м³).

Объем воды, поднимаемый насосом за один цикл, равен 5 м³, что в переводе в кубические метры даёт 0,005 м³.

Таким образом, масса воды, поднимаемой насосом, равна: m = V * ρ = 0,005 м³ * 1000 кг/м³ = 5 кг

Сила тяжести, действующая на эту массу, равна: F = m * g = 5 кг * 9,8 м/с² = 49 Н

Высота подъема воды составляет 0,01 км или 10 метров.

Работа, которую выполнит двигатель, поднимая 5 м³ воды на высоту 10 м, равна: W = F * h = 49 Н * 10 м = 490 Дж

Ответ: работа, выполняемая двигателем насоса при поднятии 5 м³ воды на высоту 0,01 км, равна 490 Дж.

Объяснение:

Answer 2

Для определения работы, выполняемой двигателем насоса, можно воспользоваться формулой для работы, совершаемой против силы тяжести:

Работа (W) = Сила (F) × Путь (d)

В данном случае, сила, с которой насос поднимает воду, равна весу этой воды, который можно вычислить, умножив массу на ускорение свободного падения (g).

Масса воды (m) = 5 м³ (объем) × плотность воды (ρ)

Плотность воды при нормальных условиях примерно равна 1000 кг/м³.

Теперь мы можем вычислить массу воды:

m = 5 м³ × 1000 кг/м³ = 5000 кг

Ускорение свободного падения обычно принимается равным 9,81 м/с².

Теперь мы можем вычислить силу:

F = m × g = 5000 кг × 9,81 м/с² = 49050 Н (ньютонов)

Следовательно, сила, с которой насос поднимает воду, составляет 49050 Н.

Теперь мы можем вычислить работу, используя формулу:

W = F × d

d = 0,01 км = 10 м (переводим в метры)

W = 49050 Н × 10 м = 490500 Дж (джоулей)

Итак, работа, выполняемая двигателем насоса, равна 490500 джоулей.