Дано:

V = 16\ \text{л} = 0{,}016\ \text{м}^3

h = 22\ \text{м}

F = 250\ \text{Н}

\rho = 1400\ \text{кг/м}^3

\eta = 96\% = 0{,}96

g = 10\ \text{Н/кг}

Решение:

1) Работа силы. Неподвижный блок только меняет направление силы, поэтому верёвку тянут на путь, равный высоте подъёма h.

A = F\cdot h = 250\cdot 22 = 5500\ \text{Дж}

2) Масса песка. Масса равна плотности на объём; объём переводим в кубометры: 16\ \text{л}=0{,}016\ \text{м}^3.

m_{\text{п}} = \rho V = 1400\cdot 0{,}016 = 22{,}4\ \text{кг}

3) Масса пустого ведра. КПД — это отношение полезной работы к затраченной, поэтому полезная работа:

A_{\text{пол}} = \eta\, A = 0{,}96\cdot 5500 = 5280\ \text{Дж}

Полезная работа идёт на подъём ведра вместе с песком на высоту h.

A_{\text{пол}} = (m_{\text{п}} + m_{\text{в}})\, g\, h \;\Rightarrow\; m_{\text{п}} + m_{\text{в}} = \frac{A_{\text{пол}}}{g h} = \frac{5280}{10\cdot 22} = 24\ \text{кг}

Отсюда масса пустого ведра — разность общей массы и массы песка.

m_{\text{в}} = 24 - 22{,}4 = 1{,}6\ \text{кг}