Как решить задачу по физике (Хранилище вмещает 150 м3 нефти)?

Для решения задачи о нахождении глубины скважины, где хранится нефть, нам необходимо использовать основные принципы физики, в частности, связанные с работой и давлением в жидкости. Разберём задачу по шагам:

### Шаг 1: Определение массы нефти

Для начала нам нужно узнать массу нефти, которая находится в хранилище. Поскольку объём хранилища составляет 150 м³, и средняя плотность нефти примерно равна 800 кг/м³, мы можем рассчитать массу следующим образом:

\[
m = V \cdot \rho,
\]

где:
- \( m \) — масса нефти,
- \( V \) — объём нефти (150 м³),
- \( \rho \) — плотность нефти (800 кг/м³).

Подставляем значения:

\[
m = 150 \, \text{м}^3 \cdot 800 \, \text{кг/м}^3 = 120000 \, \text{кг}.
\]

### Шаг 2: Понимание работы насоса

Работа, совершаемая насосом, равна 60 МДж (Мегаджулей). Чтобы работать с единицами, переведём МДж в Дж:

\[
60 \, \text{МДж} = 60 \times 10^6 \, \text{Дж} = 60000000 \, \text{Дж}.
\]

Работа, совершаемая насосом, может быть связана с изменением потенциальной энергии нефти, когда она поднимается на определённую высоту \( h \):

\[
A = m \cdot g \cdot h,
\]

где:
- \( A \) — работа (в Дж),
- \( m \) — масса (в кг),
- \( g \) — ускорение свободного падения (10 м/с²),
- \( h \) — высота (в метрах).

### Шаг 3: Перепишем уравнение для h

Теперь мы можем выразить высоту \( h \):

\[
h = \frac{A}{m \cdot g}.
\]

Подставляем известные значения:

\[
h = \frac{60000000 \, \text{Дж}}{120000 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{м/с}^2}.
\]

### Шаг 4: Рассчитаем h

Выполним вычисления:

\[
h = \frac{60000000}{1200000} = 50 \, \text{м}.
\]

### Шаг 5: Учитываем глубину скважины

Мы нашли значение 50 м, что является высотой, на которую насос поднимает нефть. Если высота хранилища составляет 12 м, то глубина скважины относительно хранилища будет определяться как разница между высотой поднятия и высотой самого хранилища:

\[
\text{Глубина скважины} = h - \text{высота хранилища}.
\]

Таким образом,

\[
\text{Глубина скважины} = 50 \, \text{м} - 12 \, \text{м} = 38 \, \text{м}.
\]

### Шаг 6: Итоговый результат

Итак, скважина находится на глубине 38 м.

### Дополнительные замечания

- Эта задача хорошо иллюстрирует, как физика применяется для решения практических проблем, связанных с подачей и хранением жидкостей.
- Важно помнить, что реальная жизнь может внести поправки в расчёты, такие как изменения плотности нефти в зависимости от температуры и давления.
- Применение формул работы и потенциальной энергии помогает понять, как физические явления связаны друг с другом, что является основой для более глубокого изучения физики.

Таким образом, мы пришли к основному ответу, подтвердив его расчётами и объяснив различные ситуации, которые могут повлиять на итоговый результат.