Какова работа, выполняемая насосом при подъеме воды объемом 100 литров на высоту в 15 метров?

Сладкий_Пони

15

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вспомним определение работы, выполняемой силой. Работа определяется как произведение силы на перемещение в направлении этой силы. В данной задаче мы можем рассматривать возвышение воды как подъем объекта в вертикальном направлении.

Таким образом, для определения работы, выполняемой насосом при подъеме воды, нам понадобится знать величину силы, действующей на воду, и расстояние, на которое вода поднимается.

Первым шагом рассмотрим силу, действующую на воду. Сила, необходимая для подъема воды, связана с его массой и ускорением свободного падения. Формула, связывающая массу и силу, выглядит следующим образом:

\[F = m \cdot g\]

где \(F\) - сила, \(m\) - масса воды, \(g\) - ускорение свободного падения (примерно равное 9,8 м/с²).

В данной задаче нам известен объем воды, который составляет 100 литров. Воспользуемся известным соотношением между массой, объемом и плотностью:

\[m = V \cdot \rho\]

где \(V\) - объем воды, \(\rho\) - плотность воды (приблизительно равная 1000 кг/м³).

Подставляя известные значения в формулу для массы, получаем:

\[m = 100 \, \text{л} \times 1000 \, \text{кг/м³} = 100 \, \text{кг}\]

Теперь можем найти силу, необходимую для подъема воды:

\[F = 100 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с²} = 980 \, \text{Н}\]

Вторым шагом мы должны определить расстояние, на которое вода поднимается. Здесь нам дано, что вода поднимается на высоту в 15 метров.

Теперь можем рассчитать работу, выполняемую насосом при подъеме воды, используя формулу для работы:

\[W = F \cdot d\]

где \(W\) - работа, \(F\) - сила, \(d\) - расстояние.

Подставляя известные значения, получаем:

\[W = 980 \, \text{Н} \times 15 \, \text{м} = 14700 \, \text{Дж}\]

Таким образом, работа, выполняемая насосом при подъеме воды объемом 100 литров на высоту в 15 метров, составляет 14700 Дж (джоулей).