Какова мощность водяного насоса, который перекачивает 200 литров воды за 1 минуту на высоту 15 метров, при этом его КПД составляет 80 %?

Физика 8 класс Мощность и работа мощность водяного насоса перекачка воды КПД насоса высота перекачки 200 литров воды физика 8 класс Новый

Чтобы найти мощность водяного насоса, который перекачивает воду, нам нужно учитывать несколько факторов, включая объем воды, высоту подъема и КПД насоса. Давайте разберем шаги решения этой задачи.

1. Определим массу воды:

   Для начала нам нужно узнать массу воды, которую насос перекачивает. Мы знаем, что 1 литр воды имеет массу примерно 1 килограмм. Следовательно, 200 литров воды имеют массу:

   • Масса = 200 литров * 1 кг/литр = 200 кг
2. Рассчитаем работу, которую выполняет насос:

   Работа (A), которую выполняет насос, связана с подъемом воды на высоту. Она рассчитывается по формуле:

   A = m * g * h

   где:

   • m - масса воды (в кг),
   • g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
   • h - высота подъема (в метрах).

   Подставим наши значения:

   • A = 200 кг * 9.81 м/с² * 15 м = 29430 Дж (джоулей)
3. Рассчитаем мощность насоса:

   Мощность (P) определяется как работа, выполненная за единицу времени. В нашем случае насос перекачивает воду за 1 минуту (60 секунд). Таким образом, мощность можно рассчитать по формуле:

   P = A / t

   где t - время в секундах. Подставим значения:

   • P = 29430 Дж / 60 с = 490.5 Вт
4. Учитываем КПД насоса:

   Так как КПД насоса составляет 80%, это означает, что только 80% мощности используется для выполнения работы. Мы можем рассчитать полную мощность (P_полная) насоса по формуле:

   P_полная = P / КПД

   Подставим значения:

   • P_полная = 490.5 Вт / 0.8 = 613.125 Вт

Ответ: Мощность водяного насоса составляет примерно 613.125 Вт.