Чтобы решить эту задачу, нам нужно понять, что работа, которую совершает человек, зависит от нескольких факторов: силы тяжести, расстояния, на которое поднимается ведро, и КПД ворот. Давайте разберем шаги решения:

1. Вычисление работы без учета КПД:
   • Работа (A) в физике определяется как произведение силы (F) на расстояние (s), на которое эта сила действует. В данном случае сила равна весу ведра, который можно найти, умножив массу (m) на ускорение свободного падения (g). Формула выглядит так: A = F * s.
   • Сила тяжести F = m * g, где m = 9 кг, а g = 9.8 м/с² (стандартное значение ускорения свободного падения).
   • Подставляем значения: F = 9 кг * 9.8 м/с² = 88.2 Н.
   • Теперь вычислим работу без учета КПД: A = F * s = 88.2 Н * 30 м = 2646 Дж.
2. Учет КПД ворот:
   • КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть всей затраченной энергии идет на полезную работу. В данном случае КПД равен 90%, или 0.9.
   • Чтобы найти полную работу, которую должен совершить человек, учитывая КПД, мы делим полученную работу на КПД: A_full = 2646 Дж / 0.9 = 2940 Дж.

Таким образом, человек должен совершить работу примерно 2940 Дж. Поскольку среди предложенных вариантов ответа такого значения нет, наиболее близким к расчетному значению является 3000 Дж.