Как можно вычислить мощность насоса, который подает воду объемом 35 м кубических на высоту 6 метров за 3 минуты?
Физика11 классРабота и мощностьмощность насосавычисление мощностинасосподача водыобъем водывысота подъемавремя работы насосафизика 11 класс
Чтобы вычислить мощность насоса, который подает воду, нам нужно использовать формулу мощности. Мощность (P) определяется как работа (A),выполненная за определенное время (t). Формула выглядит следующим образом:
P = A / t
1. Сначала нам нужно определить работу, которую выполняет насос. Работа в данном случае равна изменению потенциальной энергии воды, которую насос поднимает на высоту. Потенциальная энергия (E) вычисляется по формуле:
E = m * g * h
где:
2. Для начала найдем массу воды. Поскольку плотность воды составляет примерно 1000 кг/м³, масса (m) воды будет равна:
m = V * ρ
где:
Подставляем значения:
V = 35 м³
ρ = 1000 кг/м³
Следовательно:
m = 35 м³ * 1000 кг/м³ = 35000 кг
3. Теперь мы можем подставить массу, ускорение свободного падения и высоту в формулу для потенциальной энергии:
E = 35000 кг * 9.81 м/с² * 6 м
Вычисляем:
E = 35000 * 9.81 * 6 = 2053500 Дж
4. Теперь мы можем найти мощность. Время, за которое насос поднимает воду, составляет 3 минуты. Переведем это время в секунды:
t = 3 мин * 60 с/мин = 180 с
5. Теперь подставляем значения в формулу мощности:
P = A / t = 2053500 Дж / 180 с
Вычисляем:
P ≈ 11408.33 Вт
Или в киловаттах:
P ≈ 11.41 кВт
Таким образом, мощность насоса составляет примерно 11.41 кВт.