Question

高一物理机械能

1.某地区的平均风速为6.0m/s，已知空气的密度为1.2kg/m3，此地有一风车，它的车叶转动时可形成半径为20m的圆面，假如这具风车能将圆内10%的气流的动能转化为电能。
求：（1）平均每秒钟有多少体积的气流冲击风车车叶形成圆面？
（2）这些气流动能为多少？
（3）这台风车发电功率P为多少？

希望可以解答的详细清晰，最好把数据后的单位都标明一下，谢谢！

Answer 1

（1）取底面积与车叶转动圆面积相等的圆柱体，取圆柱体的长度为 v×1，则圆柱体内的气体即为每秒钟冲击车叶的气流体积
V=π*r^2*v*1=π*20^2*6*1=7.54*10^3(m^3)
(2)这些气流的动能为Ek=1/2*p*V*v^2=1/2*1.2*7.54*10^3*6^2=1.63*10^5J
(3)这些气流的动能有10%转化为电能，单位时间内产生的电能即为发电的功率
p=Ek*10%=1.63*10^4W

Answer 2

（1）取底面积与车叶转动圆面积相等的圆柱体，取圆柱体的长度为 v×1，则圆柱体内的气体即为每秒钟冲击车叶的气流体积
V=π*r^2*v*1=π*20^2*6*1=7.54*10^3(m^3)
(2)这些气流的动能为Ek=1/2*p*V*v^2=1/2*1.2*7.54*10^3*6^2=1.63*10^5J
(3)这些气流的动能有10%转化为电能，单位时间内产生的电能即为发电的功率
p=Ek*10%=1.63*10^4W

有人竟然和我一样？

Answer 3

（1）体积=svt=@20²*6*1 m³=2400@ m³
(2)E=0.5mv²=0.5*2400@*1.2*36 J=51840@ J
（3）p=w/t=svtp1v²*0.5*10%/t=svp1v²*0.5*10%=5184@ w

@表示怕a，p1表示密度