Какова средняя мощность насоса, который перемещает 3 м3 воды на высоту 5 м за 5 минут? Учесть плотность воды, равную
Какова средняя мощность насоса, который перемещает 3 м3 воды на высоту 5 м за 5 минут? Учесть плотность воды, равную 1000 кг/м3.
Таинственный_Лепрекон 12
Для решения этой задачи, нам необходимо воспользоваться формулой для мощности (P) в физике, которая определяется как работа (W), выполняемая за единицу времени (t):\[ P = \frac{W}{t} \]
В нашем случае, работа выполняется за 5 минут (или 5 * 60 секунд). Работа, которую нужно выполнить для перемещения воды на высоту h, можно выразить как произведение силы тяжести (F = m * g) и высоты (h):
\[ W = F \cdot h \]
Сила тяжести (F) равна произведению массы (m) на ускорение свободного падения (g).
Массу воды (m) можно выразить через её плотность (ρ) и объем (V):
\[ m = ρ \cdot V \]
Теперь мы готовы к расчетам. Первым делом вычислим массу воды, используя формулу массы и заданные значения:
\[ m = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 3 \, \text{м}^3 = 3000 \, \text{кг} \]
Затем вычислим работу, умножив силу тяжести на высоту:
\[ W = (3000 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2) \cdot 5 \, \text{м} = 147000 \, \text{Дж} \]
Теперь можем найти мощность насоса, разделив работу на время:
\[ P = \frac{147000 \, \text{Дж}}{5 \, \text{минут} \cdot 60 \, \text{секунд}} \approx 490 \, \text{Вт} \]
Таким образом, средняя мощность насоса, который перемещает 3 м³ воды на высоту 5 м за 5 минут, составляет примерно 490 Вт.