Чему равна потенциальная энергия 3 дм3 воды на высоте 10 м? (g = 10 Н/кг, ρ = 1000 кг/м3)​

Дано:
ρ₁ = 1000 кг/м³
h₁ = 0,09 м
h₂ = 0,1 м
Найти:
ρ₂ - ?

Условие плавания тела: сила тяжести = силе Архимеда (выталкивающей силе)
Fа = ρ·g·V, где V - объём тела, находящийся в жидкости

Для воды:  Fа₁ = ρ₁·g·V₁
Для неизвестной жидкости: Fа₂ = ρ₂·g·V₂

Т.к. сила тяжести не изменяется, то
Fа₁ = ρ₁·g·V₁ = Fт
Fа₂ = ρ₂·g·V₂ = Fт

Следовательно: ρ₁·g·V₁ = ρ₂·g·V₂ или ρ₁·V₁ = ρ₂·V₂

Т.к.  пробирка похожа на цилиндр, то V = S·h, где S- площадь поперечного сечения.
Тогда: ρ₁·S·h₁ = ρ₂·S·h₂ или ρ₁·h₁ = ρ₂·h₂

Следовательно ρ₂ = (ρ₁·h₁)/h₂

1)КПД=Аполез/Азатр

Аполез=mgh

Aзатр=Fh

КПД=3×10×0,5/40×0,5=30/40=0,75=75%

ответ 75%

2)Дано:

масса m=15 кг

сила F=40 н

длина L=1.8 м

высота h=30 см=0.3 м

К=?

Работа по перемещению груза А=F*L=40*1.8=72 Дж

Полезная работa E=m*g*h=15*10*0,3=45 Дж (g=10 м/сек^2)

К=(Е/А)*100%=(45/72)*100=62.5%

3) он на фото ниже

4)К. П. Д. по определению

кпд=Рполезн. *100%/Рполн.

Рполн. =3150кВт

Рполезн. =А/ t =FS/t=FV, т. к. A=FS, S/t=V

КПД=FV*100%/Pполн

F=КПД*Рполн / V*100%

F=0,55*315*10(4) / 20=86625Н

5)Считаем подъем равномерным

Формула мощности P = F * v

Pпол. = mу*g*v = 9,8 м/с2 * 9700 кг * 2 м/с = 190120 Вт

Pсов. = g * (mу + mк) * v = 9,8 м/с2 * (9700 кг+3500 кг) * 2 м/с = 199920 Вт

η = Pпол.*100 % / Рсов. = 190120 Вт * 100 % / 199920 Вт ≈ 95 %

Объяснение: