Чтобы рассчитать работу, совершаемую при падении воды с плотины высотой 20 метров, мы можем использовать формулу для вычисления потенциальной энергии, которая превращается в работу:
\[ A = m \cdot g \cdot h \]
где:
- \( A \) — работа (в джоулях),
- \( m \) — масса воды (в килограммах),
- \( g \) — ускорение свободного падения (примерно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)),
- \( h \) — высота (в метрах).
В данном случае у нас:
- высота \( h = 20 \, \text{м} \),
- масса воды \( m = 18000 \, \text{т} = 18000 \times 1000 \, \text{кг} = 18000000 \, \text{кг} \).
Теперь подставим значения в формулу:
\[ A = 18000000 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 \cdot 20 \, \text{м} \]
Теперь рассчитаем:
Сначала найдем произведение массы на ускорение свободного падения: \[ 18000000 \, \text{кг} \cdot 9.81 \, \text{м/с}^2 = 176580000 \, \text{Н} \] (ньютонов).
Теперь умножим это значение на высоту: \[ 176580000 \, \text{Н} \cdot 20 \, \text{м} = 3531600000 \, \text{Дж} \] (джоулей).
Таким образом, работа, совершаемая при падении воды с плотины, составляет 3531600000 Дж или 3.53 ГДж.