Колодец, площадь дна которого S и глубина H, наполовину заполнен водой. Насос выкачивает воду и подает ее на поверхность земли через циллиндрическую трубу диаметром d. Вся вода будет выкачана за время t. Какую работу совершит насос?
Колодец, площадь дна которого S и глубина H, наполовину заполнен водой. Насос выкачивает воду и подает ее на поверхность земли через циллиндрическую трубу диаметром d. Вся вода будет выкачана за время t. Какую работу совершит насос?
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для решения этой задачи нам необходимо определить объем воды, который нужно выкачать из колодца.
Объем воды в колодце можно найти как V = S * H / 2, так как колодец заполнен на половину.
Для определения работы насоса найдем работу, необходимую для поднятия этого объема воды на высоту H. Работа на подъем воды равна работе против силы тяжести и сил трения.
Работа на подъем воды равна работе против тяжести и трения:
W = m g h - F_t d
W = ρ V g H - F_t d
W = ρ S<em>H/2S <em> H / 2S<em>H/2 g H - F_t d
где ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема, F_t - сила трения, d - диаметр трубы.
Так как вся вода выкачивается за время t, то работа насоса равна W = Q * P, где Q - объем воды выкачиваемый за время t, P - давление на выходе насоса.
Таким образом, работа насоса равна работе на подъем воды:
Q P = ρ S<em>H/2S <em> H / 2S<em>H/2 g H - F_t d
Для определения работы насоса нужно знать плотность воды, ускорение свободного падения, площадь дна колодца, его глубину, диаметр трубы и силу трения на выходе насоса.