Question

下圖是某養(yǎng)魚專業(yè)戶設(shè)置在魚池中央的增氧機(jī)，它由三個浮球和連桿把電動潛水泵固定在一起構(gòu)成，整個設(shè)備總質(zhì)量為300kg，潛水泵額定電功率為3kW．增氧機(jī)不工作時，浮球有一半露出水面．增氧機(jī)工作時，即潛水泵抽水，每5min可將1.44×10⁴kg水送到5m高的空中讓其自由下落，從而達(dá)到增氧目的．

(1)連桿和水泵的體積不計，每個浮球的體積是多少？

(2)增氧機(jī)正常工作時，其效率為多少？

(3)增氧機(jī)工作時，試分析浮球露出水面的體積有何變化．(不計算，只作答)

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)m＝300kg　增氧機(jī)不工作時，它漂浮在水面上，有：＝G 　　設(shè)每個浮球的體積為V，則浮力有： 　　＝＝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 　　總功　＝Pt＝3000W×300s＝9×105J　效率η＝＝＝80% 　　(3)增氧機(jī)工作時，對噴出水有向上的作用力，由于力的作用是相互的，故水對增氧機(jī)有向下的作用力，浮球要下沉一些，露出水面的體積要減小．