Question

初中物理。一道题。

一条水河流的流量是420m²/min,如果建一水坝，使安装在水坝下的水轮机的功率达到1.4×10的3次方kW,且水的动能转化为水轮机动能的效率为80%，则大坝至少应建多高？（g=10N/kg)

Answer 1

首先你要读懂物理模型。

每秒钟流进大坝多少水，就要流出多少水，那么是哪些能量转化为水轮机能量了呢？
是水的重力势能。水的重力式能从哪里来？大坝的高度，所以我们就可得到下面的方程：
MgH*80%=Pt
我们取t为一秒，则有：
(420/60)*1000*10*H*0.8=1.4*10^6
容易得到h=25m

追问

G的数据是怎么来的？

追答

什么G?重力加速度？左边的方程表示一秒钟有多少水流下来，并乘以转化效率，就可以得到右边的方程，即水轮机一秒钟所输出的能量。

Answer 2

流量应该是420m3/min吧。
420m3水/min=420吨/min=7000kg/S，这么多水落差h米可做功70hKJ，也就是功率70hKW，80%效率功率56hKW
56h=1400
h=25米

Answer 3

43.75m

Answer 4

40m