реши 4 и 5

Кратко:
4) Полезная мощность насоса \(80\) Вт, КПД \(64\%\). Затрачиваемая мощность \(125\) Вт.
5) Сила Архимеда \(150\) Н.

4. Насос

Дано:
\(t=20\) с, \(A_{\text{п}}=1600\) Дж, \(A_{\text{з}}=2500\) Дж.

Полезная мощность — это полезная работа за 1 секунду:

\[ P_{\text{п}}=\frac{A_{\text{п}}}{t} =\frac{1600}{20}=80\ \text{Вт} \]

Затрачиваемая мощность:

\[ P_{\text{з}}=\frac{A_{\text{з}}}{t} =\frac{2500}{20}=125\ \text{Вт} \]

КПД показывает, какая доля затраченной энергии пошла на пользу:

\[ \eta=\frac{A_{\text{п}}}{A_{\text{з}}} =\frac{1600}{2500}=0{,}64 \]

\[ \eta=0{,}64\cdot 100\%=64\% \]

Ответ: полезная мощность \(80\) Вт, КПД \(64\%\).
Если под «мощностью насоса» понимать затрачиваемую мощность, то она равна \(125\) Вт.

Проверка через мощности:

\[ \frac{P_{\text{п}}}{P_{\text{з}}} =\frac{80}{125}=0{,}64=64\% \]

5. Сила Архимеда

Дано:
\(V=0{,}015\ \text{м}^3\),
\(\rho_{\text{воды}}=1000\ \text{кг/м}^3\),
\(g=10\ \text{Н/кг}\).

Тело полностью погружено, значит, оно вытесняет воду объёмом, равным своему объёму:

\[ V_{\text{выт}}=V \]

Сила Архимеда:

\[ F_A=\rho_{\text{ж}}gV \]

\[ F_A=1000\cdot 10\cdot 0{,}015=150\ \text{Н} \]

Ответ: \(150\) Н.

Смысл формулы: сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости. Если тело погружено не полностью, в формулу подставляют только объём погружённой части.

При \(g=9{,}8\) Н/кг получилось бы примерно \(147\) Н, но в этой работе принимают \(g=10\) Н/кг.