Ta có:

a) 

Mỗi lần múc được m = 4,5 kg nước, số lượng nước cần múc là M = 9 kg.

Số lần tối thiểu cần múc là: 

$\frac{M}{m}=\frac{9}{4,5}=2$ lần

Công tối thiểu cho 1 lần múc là:

$A = (m + m{o})gh = (4,5+0,5).9,8.5 = 245$ J

Công toàn phần: 

$A_{tp} = 2.A = 490$ J

b) 

Giả sử mỗi lần chỉ múc được $m_{n}$ kg nước (do có sự thất thoát ra ngoài)

Công có ích: 

$A_{ci} = m_{n}gh$ (công có ích múc được mn kg nước)

Công toàn phần: 

$A_{tp} = (m + m_{n})gh$ 

Hiệu suất của quá trình múc nước: 

$H=\frac{m_{n}gh}{(m_{o}+m_{n})gh}=\frac{1}{1+\frac{m_{o}}{m_{n}}}\leq\frac{1}{1+\frac{m_{o}}{m}}$

(vì khối lượng nước múc được tối đa là m)

Hiệu suất cực đại của quá trình múc nước là:

$H_{max}=\frac{1}{1+\frac{m_{o}}{m}}=\frac{1}{1+\frac{0,5}{4,5}} = 90%$

c) 

Công toàn phần của quá trình múc nước với lực kéo F

$A_{F_{tp}}=Fh=60.5=300 $J

Hiệu suất của quá trình múc nước này là:

$H=\frac{(m+m_{o})gh}{Fh}=\frac{(4,5+0,5)9,8.5}{60.5} = 81,7%$