На какой глубине находится нефтяная скважина, если высота хранилища 12 м?

Чтобы определить глубину нефтяной скважины, нам нужно рассмотреть несколько параметров и выполнить вычисления в соответствии с физическими законами.

### Шаг 1: Определим объем хранилища

В условиях задачи указано, что хранилище вмещает 150 м³ нефти. Этот объем будет использоваться для вычислений, включая расчеты работы насоса.

### Шаг 2: Определим высоту хранилища

Высота хранилища составляет 12 метров. Эта информация важна, так как она позволит нам вычислить потенциальную энергию, необходимую для подъема нефти на высоту хранилища.

### Шаг 3: Рассчитаем массу нефти

Так как не указана плотность нефти, давайте возьмем среднюю плотность нефти примерно равной 850 кг/м³. Исходя из этого, мы можем рассчитать массу нефти:

\[
\text{Масса} (m) = \text{Объем} (V) \times \text{Плотность} (\rho)
\]
\[
m = 150 \, \text{м}^3 \times 850 \, \text{кг/м}^3 = 127500 \, \text{кг}
\]

### Шаг 4: Рассчитаем потенциальную энергию нефти

Потенциальная энергия \(E_p\) нефти, которая должна быть поднята на высоту хранилища, может быть вычислена по формуле:

\[
E_p = m \cdot g \cdot h
\]
где:  
\(g\) — ускорение свободного падения (10 м/с²),  
\(h\) — высота (12 м).

Подставляя известные значения, получаем:

\[
E_p = 127500 \, \text{кг} \times 10 \, \text{м/с}^2 \times 12 \, \text{м} = 15300000 \, \text{Дж} = 15.3 \, \text{МДж}
\]

### Шаг 5: Сравнение работы насоса и потенциальной энергии

В задаче указано, что насос совершает работу, равную 60 МДж. Это количество работы больше необходимой потенциальной энергии, равной 15.3 МДж для подъема нефти на 12 м. Следовательно, насос рассчитан на работу с запасом.

### Шаг 6: Определяем глубину скважины

Согласно закону сохранения энергии, работа, совершенная насосом, должна покрывать потенциальную энергию нефти:

\[
A = m \cdot g \cdot h_{скважины}
\]

Где \(h_{скважины}\) — искомая глубина скважины. Мы знаем, что насос совершает работу 60 МДж, следовательно:

\[
60000000 = 127500 \times 10 \times h_{скважины}
\]

Теперь решим эту формулу на \(h_{скважины}\):

\[
h_{скважины} = \frac{60000000}{1275000} \approx 47.06 \, \text{м}
\]

### Итог

Таким образом, глубина нефтяной скважины составляет примерно **47.06 метров**. Этот расчет показывает, что насос имеет достаточно мощности для подъема нефти из глубины скважины в хранилище.

Размышляя о всей проведенной работе, мы можем также отметить, что данный процесс демонстрирует важность работы насосов в нефтяной промышленности и необходимость их эффективного использования для оптимизации затрат и повышения производительности. Наличие стабильных источников энергии и технологий помогает в успешной разработке и эксплуатации нефтяных месторождений.