问题
计算题
工人在某小河上修建了100m高的拦河大坝。现在每分钟有100m3的水从高处落下冲击水轮机,水轮机到上游水面的落差为90m,水轮机与大坝水库内侧底部约在同一水平面上。则:(g=10N/kg)
(1)大坝的水库内侧底部受到水的压强是多少?工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状,有多方面的原因,请你说出一个原因。
(2)水从高处落下时,重力每分钟做多少功?
(3)若水的机械能有80%转化为电能,水电站的发电功率是多少?
(4)若输电电压为100KV,求输电电流是多少?
答案
解:
(1) p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×90m=9×105Pa,
原因:液体内部压强随深度增加而增大,在水坝下部相同面积受到的压力比上部大。
(其它原因:在不影响大坝安全的前提下节省材料;增大重力力矩,使大坝更稳固等)
(2)每分钟下落水的重力:G=mg=ρVg=1×103kg/m3×100m3×10N/kg=106N
每分钟重力做的功:W=Gh=106N×90m=9×107J;
(3)每分钟得到的电能:W有=Wη=9×107J×80%=7.2×107J
水电站的发电功率:
(4)输电电流:。