Какую совершает работу и развивает мощность мальчик, поднимая из колодца глубиной 8 м ведро воды за 2 минуты? Объём воды в ведре 10 л, масса пустого ведра 400 г.
от

1 Ответ

Дано:  
Глубина колодца (h) = 8 м  
Время подъема (t) = 2 мин = 120 с  
Объем воды (V) = 10 л = 0.01 м³  
Масса пустого ведра (m_ведра) = 400 г = 0.4 кг  

Найти:  
1) Работу, совершаемую мальчиком  
2) Мощность, развиваемую мальчиком  

Решение:  
1) Сначала найдем массу воды, которая поднимается из колодца:
m_воды = V * ρ_воды,
где ρ_воды - плотность воды.

Плотность воды примерно равна 1000 кг/м³, поэтому:
m_воды = 0.01 * 1000 = 10 кг

Теперь можно найти полную массу вместе с ведром:
m_полная = m_воды + m_ведра,
m_полная = 10 + 0.4 = 10.4 кг

Работа, совершаемая при поднятии ведра, равна изменению потенциальной энергии системы "мальчик + вода":
W = m_полная * g * h,
W = 10.4 * 9.8 * 8 ≈ 811 Дж  

2) Мощность, развиваемая мальчиком, определяется как отношение проделанной работы ко времени:
P = W / t,
P = 811 / 120 ≈ 6.76 Вт  

Ответ:  
1) Мальчик совершает работу около 811 Дж  
2) Мощность, которую он при этом развивает, составляет примерно 6.76 Вт
от