4. Насос подает в башню 25 л воды в секунду. Какую работу он совершит за 2 ч, если высота башни 10 м?

Дано:

• Объем воды в секунду: V/t = 25 л/с
• Время работы: t = 2 ч
• Высота башни: h = 10 м
• Плотность воды: ρ ≈ 1000 кг/м³
• Ускорение свободного падения: g ≈ 10 м/с²

Найти: Работу, совершенную насосом, A.

Решение:

1. Переведем время из часов в секунды: t = 2 ч ⋅ 3600 с/ч = 7200 с.
2. Найдем общий объем воды, поданной за 2 часа: V_общ = (V/t) ⋅ t = 25 л/с ⋅ 7200 с = 180000 л.
3. Переведем литры в кубические метры (1 м³ = 1000 л): V_общ = 180000 л / 1000 л/м³ = 180 м³.
4. Найдем массу воды: m = ρ ⋅ V_общ = 1000 кг/м³ ⋅ 180 м³ = 180000 кг.
5. Работа (A) при подъеме груза равна силе тяжести, умноженной на высоту: A = F ⋅ h. Сила тяжести воды: F = m ⋅ g = 180000 кг ⋅ 10 м/с² = 1800000 Н.
6. Вычислим работу: A = 1800000 Н ⋅ 10 м = 18000000 Дж.
7. Переведем джоули в мегаджоули: 18000000 Дж = 18 МДж.

Ответ: 18 МДж