Работу, которую может выполнить насос за 1,5 часа
А = P*t = 20000*3600*1,5 = 108 MДж
Плотность воды 1000кг/м³
A = E = mgh
m = A/gh = 108*10^6/9,8*200 = 55,1*10³кг
Объем воды V = m/p = 55,1*10³/1000 = 55,1 м³
Баржа с буксиром движутся вместе. Действие силы натяжения сцепки со стороны буксира на саму сцепку, передаётся на баржу по третьему закону Ньютона. Или, другими словами, сила, с которой сцепка действует на буксир, равна силе, с которой она действует на баржу. Тогда запишем уравнение второго закона Ньютона для системы этих двух тел:
Fт + N1 + N2 - m1g - m2g - Fтр1 - Fтр2 - Т1 + Т2 = ma = (m1 + m2)a
Так как вертикальные силы уравновешивают друг друга, то движения в вертикали не происходит. Тогда запишем уравнение для горизонтальных сил:
Fт - Fтр1 - Fтр2 - Т1 + Т2 = ma = (m1 + m2)a
Fтр1 = Fтр2 => Fт - 2Fтр1 = (m1 + m2)a
a = (Fт - 2Fтр1) / (m1 + m2)
Проанализируем горизонтальные силы баржи и выразим силу натяжения сцепки, подставив в уравнение ускорение системы тел:
T1 - Fтр1 = m1a = m1*((Fт - 2Fтр1) / (m1 + m2))
T1 = m1*((Fт - 2Fтр1) / (m1 + m2)) + Fтр1 = 10000*((5000 - 2*1000) / (10000 + 20000)) + 1000 = 10000*(3000 / 30000) + 1000 = 2000 Н
Т1 = Т2 = Т = 2000 Н или 2 кН
ответ: 2 кН.
P плотность воды 1000 кг/м3
N=20 кВТ = 20 000 Вт
t=1,5ч = 90мин = 5400 сек
S=200м
V-?
N=А/t =F*S /t===>>> F=Nt/S
F=20 000 * 5400 / 200 = 540 000 Н= 54 000 кг
p=m/V==>>>V=m/p
V=54000/1000=54 м3