5. На стройке шестнадцатилитровое ведро с песком равномерно поднимают на высоту 22 метра с помощью неподвижного блока, действуя на верёвку с силой 250 Н. Ускорение свободного падения равно 10 Н/кг. 1) Какую работу совершает эта сила при подъёме ведра? 2) Определите массу песка в ведре, если оно наполнено песком доверху, а насыпная плотность песка 1400 кг/м³. 3) Определите массу пустого ведра, если при подъёме полного ведра КПД блока составляет 96%.

1. Работа силы при перемещении верёвки на высоту подъёма: \(A=Fs=250\cdot22=5500\) Дж.

2. Объём ведра \(V=16\) л \(=0{,}016\) м³. Масса песка: \(m=\rho V=1400\cdot0{,}016=22{,}4\) кг.

3. КПД равен отношению полезной работы к затраченной: \(\eta=\frac{m_{\text{общ}}gh}{A}\). Отсюда \(m_{\text{общ}}=\frac{\eta A}{gh}=\frac{0{,}96\cdot5500}{10\cdot22}=24\) кг.

   Масса пустого ведра: \(m_{\text{ведра}}=24-22{,}4=1{,}6\) кг.

Ответ: 1) 5500 Дж; 2) 22,4 кг; 3) 1,6 кг.