题目内容
如图所示,风力发电可以为我们提供清洁能源.有一台风力发电机风轮机叶片长度为4m,当叶片转动的周期为4s时,叶片尖端线速度的大小为 m/s;以一个叶片旋转一周所扫过的面积为风力发电机接受风能的面积,已知空气的密度为1.3kg/m3,风速大小为10m/s,则1s内风轮机接受的最大风能约为 J.
分析:根据v=
即可求解叶片尖端线速度的大小,t时间内,在长度为vt、垂直流向叶片旋转面积截面积为πr2的范围内的空气都能通过风轮机,由m=ρV求出空气质量.根据能量守恒定律求最大风能.
2πr |
T |
解答:解:根据v=
得:
v=
=2πm/s
在时间t内通过风轮机的最大空气质量为m=ρvtπr2.
时间t内风轮机可以接受到的最大风能为E=
mv2=
ρv3tπr2=3.3×104J
故答案为:2π;3.3×104
2πr |
T |
v=
2π×4 |
4 |
在时间t内通过风轮机的最大空气质量为m=ρvtπr2.
时间t内风轮机可以接受到的最大风能为E=
1 |
2 |
1 |
2 |
故答案为:2π;3.3×104
点评:本题考查能量守恒定律的应用能力,关键要建立模型,理清思路,比较简单.
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