برای حل این مسئله از فرمول کار و انرژی استفاده میکنیم.
ابتدا، باید جرم آب را پیدا کنیم. حجم آب پمپ شده در ۱۰ دقیقه برابر است با:
\[
V = 600 \text{ لیتر}
\]
که معادل
\[
m = 600 \times 1 \text{ کیلوگرم (فرض چگالی آب ۱)}
\]
کار انجام شده برای جابهجایی این مقدار آب به ارتفاع ۱۰ متر برابر است با:
\[
W = mgh
\]
که در آن:
- \(m = 600 \, \text{کیلوگرم}\)
- \(g = 9.8 \, \text{m/s}^2\) (شتاب جاذبه)
- \(h = 10 \, \text{متر}\)
پس:
\[
W = 600 \times 9.8 \times 10 = 58800 \, \text{ژول}
\]
چون این کار در ۱۰ دقیقه انجام میشود، برای هر ساعت مقدار انرژی مصرفی را پیدا میکنیم:
در دقیقه داریم:
\[
W_{per \, minute} = 5880 \, \text{ژول}
\]
یک ساعت برابر ۶۰ دقیقه است، پس:
\[
W_{per \, hour} = 5880 \times 6 = 352800 \