Для решения этой задачи нам нужно рассчитать работу, которая требуется для подъема песка на заданную высоту, а затем разделить эту работу на время, за которое она совершается, чтобы найти мощность.
1. Расчет массы песка:
Масса песка может быть найдена по формуле:
\[ m = \rho \cdot V \]
где:
- \( m \) - масса песка,
- \( \rho \) - плотность песка (1500 кг/м³),
- \( V \) - объем песка (30 м³).
Подставляем значения:
\[ m = 1500 \text{ кг/м}^3 \cdot 30 \text{ м}^3 = 45000 \text{ кг} \]
2. Расчет работы:
Работа, необходимая для подъема песка на высоту \( h \), может быть найдена по формуле:
\[ A = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( A \) - работа,
- \( m \) - масса песка (45000 кг),
- \( g \) - ускорение свободного падения (10 Н/кг),
- \( h \) - высота подъема (7 м).
Подставляем значения:
\[ A = 45000 \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг} \cdot 7 \text{ м} = 3150000 \text{ Дж} \]
3. Расчет мощности:
Мощность \( N \) может быть найдена по формуле:
\[ N = \frac{A}{t} \]
где:
- \( N \) - мощность,
- \( A \) - работа (3150000 Дж),
- \( t \) - время (59 минут).
Сначала переведем время из минут в секунды:
\[ t = 59 \text{ мин} \cdot 60 \text{ с/мин} = 3540 \text{ с} \]
Теперь подставляем значения:
\[ N = \frac{3150000 \text{ Дж}}{3540 \text{ с}} \approx 889.83 \text{ Вт} \]
4. Округление до целого числа:
Округляем полученное значение мощности до целого числа:
\[ N \approx 890 \text{ Вт} \]
Ответ:
\(N \approx 890 \) Вт.