5. Из колодца поднимают ведро воды. Масса пустого ведра m = 1,0 кг, объем воды в нем V = 10 л. Определите КПД подъема воды. Плотность воды ρ = 1000 кг/м³.

Для решения этой задачи необходимо определить полезную и затраченную работу, а затем рассчитать КПД.

1. Масса воды в ведре:

\(m_{воды} = \rho \cdot V\), где \(\rho\) - плотность воды, ( V ) - объем воды.

( V = 10 , л = 0.01 , м^3 )

\(m_{воды} = 1000 , \frac{кг}{м^3} \cdot 0.01 , м^3 = 10 , кг\)

2. Общая масса ведра с водой:

( m_{общая} = m_{ведра} + m_{воды} = 1 , кг + 10 , кг = 11 , кг )

3. Полезная работа (подъем только воды):

\(A_{полезная} = m_{воды} \cdot g \cdot h\), где ( h ) - высота подъема (не указана в условии, обозначим ее как ( h )).

\(A_{полезная} = 10 , кг \cdot 10 , \frac{Н}{кг} \cdot h = 100h , Дж\)

4. Затраченная работа (подъем ведра с водой):

\(A_{затраченная} = m_{общая} \cdot g \cdot h = 11 , кг \cdot 10 , \frac{Н}{кг} \cdot h = 110h , Дж\)

5. КПД подъема воды:

\(\eta = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \cdot 100\% = \frac{100h}{110h} \cdot 100\% = \frac{100}{110} \cdot 100\% \approx 90.91\%\)

Ответ: КПД подъема воды составляет примерно 90.91%.