Затопленная водой угольная шахта имеет глубину 155 метров. Для того, чтобы поднять не менее 125 метров кубических воды

  • 51
Затопленная водой угольная шахта имеет глубину 155 метров. Для того, чтобы поднять не менее 125 метров кубических воды для шахтеров, используются насосы с общей мощностью 14,7 киловатт. Какой будет время, за которое насосы смогут откачать необходимый объем воды для шахтеров? (Применяется g = 10 метров/секунду в квадрате и p = 1000 килограммов/метр кубический) Ответ округлить до ближайшего целого числа t.
Милочка
55
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу мощности, которая выражается как работа, произведенная насосом в единицу времени. Формула для мощности выглядит следующим образом:

\[ P = \frac{W}{t} \]

где \( P \) - мощность в ваттах, \( W \) - работа в джоулях и \( t \) - время в секундах.

Переведем мощность в киловатты, учитывая, что 1 киловатт равен 1000 ваттам:

\[ P = \frac{14.7 \times 1000}{t} \]

Согласно условию задачи, мы знаем, что мощность насосов составляет 14.7 киловатт.

Рассмотрим работу, которую нужно совершить, чтобы поднять не менее 125 кубических метров воды. Работа определяется таким выражением:

\[ W = m \times g \times h \]

где \( m \) - масса, \( g \) - ускорение свободного падения, \( h \) - высота, на которую нужно поднять воду.

Согласно условию задачи, нам нужно поднять не менее 125 метров кубических воды. Заменим \( m \) на объем воды \( V \), учитывая, что плотность воды \( p \) равна 1000 кг/м³:

\[ W = V \times p \times g \times h \]

В нашем случае \( h \) равно 125 метрам. Подставим все значения в формулу для работы:

\[ W = 125 \times 1000 \times 10 \times 125 = 156250000 \, \text{Дж} \]

Теперь мы можем использовать найденное значение работы и выразить мощность:

\[ P = \frac{156250000}{t} \]

Подставим в эту формулу значение мощности и найдем время \( t \):

\[ 14.7 \times 1000 = \frac{156250000}{t} \]

Умножим обе стороны уравнения на \( t \):

\[ 14.7 \times 1000 \times t = 156250000 \]

Разделим обе стороны уравнения на \( 14.7 \times 1000 \):

\[ t = \frac{156250000}{14.7 \times 1000} \]

Вычислим это значение:

\[ t = \frac{156250000}{14700} \approx 10612.24 \, \text{сек} \]

Ответ округлим до ближайшего целого числа:

\[ t \approx 10612 \, \text{сек} \]

Таким образом, насосы смогут откачать необходимый объем воды для шахтеров за примерно 10612 секунд.