Question

下图是某养鱼专业户设置在鱼池中央的增氧机，它由三个浮球和连杆把电动潜水泵固定在一起构成，整个设备总质量为300kg，潜水泵额定电功率为3kW．增氧机不工作时，浮球有一半露出水面．增氧机工作时，即潜水泵抽水，每5min可将1.44×10⁴kg水送到5m高的空中让其自由下落，从而达到增氧目的．

(1)连杆和水泵的体积不计，每个浮球的体积是多少？

(2)增氧机正常工作时，其效率为多少？

(3)增氧机工作时，试分析浮球露出水面的体积有何变化．(不计算，只作答)

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)m＝300kg　增氧机不工作时，它漂浮在水面上，有：＝G 　　设每个浮球的体积为V，则浮力有： 　　＝＝ρVg　G＝mg　∴ρVg＝mg 　　∴V＝＝×300kg/(1.0×103kg/m3)＝0.2m3 　　(2)P＝3000W　t＝5min＝300s　＝1.44×104kg　h＝5m 　　有用功　＝mgh＝1.44×104kg×10N/kg×5m＝7.2×105J 　　总功　＝Pt＝3000W×300s＝9×105J　效率η＝＝＝80% 　　(3)增氧机工作时，对喷出水有向上的作用力，由于力的作用是相互的，故水对增氧机有向下的作用力，浮球要下沉一些，露出水面的体积要减小．