Краткое пояснение:
Чтобы рассчитать работу, совершенную против сил тяжести, нам нужно знать объем воды, ее массу, высоту подъема и ускорение свободного падения. Работа равна произведению массы воды на высоту подъема и ускорение свободного падения.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Переводим единицы измерения в СИ.
Объем воды в секунду: 20 л/с.
Время: 1 ч = 3600 с.
Высота: 10 м.
Ускорение свободного падения (g): примерно 9.8 м/с2 (возьмем для расчетов 10 м/с2 для упрощения).
Плотность воды: 1000 кг/м3. 1 л = 0.001 м3. - Шаг 2: Находим общий объем воды, поднятой за 1 час.
Общий объем (V) = 20 л/с × 3600 с = 72000 л = 72 м3. - Шаг 3: Находим массу поднятой воды.
Масса (m) = Плотность (ρ) × Объем (V).
\[ m = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 72 \text{ м}^3 = 72000 \text{ кг} \] - Шаг 4: Вычисляем работу против сил тяжести.
Работа (A) = Масса (m) × Ускорение свободного падения (g) × Высота (h).
\[ A = 72000 \text{ кг} \times 10 \text{ м/с}^2 \times 10 \text{ м} = 7200000 \text{ Дж} = 7.2 \times 10^6 \text{ Дж} \]
Ответ: 7 200 000 Дж