Question

【題目】某地平均風速5m/s，空氣密度1.2Kg/m3 ． 有一風車葉片轉動時可形成半徑為12m的圓面；若風車能將此圓面內10%的氣流轉化為電能．則該風車帶動的發電機的功率是多少？

Answer 1

【答案】解答：首先可以求出在時間t內作用于風車的氣流質量為：m=πr2υtρ，
這些氣流的動能為 mυ2；
轉變的電能為：E= mυ2×10%，
故風車帶動電動機功率為：P=E/t= πr2ρυ3×10%
代入數據以后得：P=3.4kW
答：該風車帶動的發電機功率是3.4kW
【解析】時間t內沖擊風車的氣流的體積V=SL=Svt ， 再利用m=ρV求出質量，最后根據能量守恒定律列式求解電功率．
【考點精析】通過靈活運用動能定理的綜合應用，掌握應用動能定理只考慮初、末狀態，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷即可以解答此題．