一个物理有关浮力的计算题

来源：学生作业帮编辑：拍题作业网作业帮分类：综合作业时间：2024/04/28 06:52:38

一个物理有关浮力的计算题
鱼池中央有个增氧机,他由3个浮球和连杆把电动水垒固定在一起构成,整个设备总质量300KG,水垒额定电功率3KW,增氧机不工作时,浮球有一半露出水面,增氧机工作时,即水垒抽水,每5分钟可将1.44*10的4次方KG的水送到5M高的空中让其自由落体,从而达到增氧的目的（g=10N/kg)
⒈连杆和水垒的体积不算,每个浮球的体积是多少?
⒉增氧机正常工作时,其效率为多少?
⒊增氧机工作时,试分析浮球露出水面的体积有何变化?

1.增氧机不工作时,浮球有一半露出水面
说明此时整个设备受到的浮力等于自身重力.设每个浮球的体积为V,那么总排水体积为:1.5V
根据阿基米德原理有:
1.5V*ρ水*g=mg=300*g
V=0.2m^3
2.每5分钟可将1.44*10的4次方KG的水送到5M高的空中让其自由落体
此时增氧机正常工作时的有用功为:W有用=Gh=1.44*10^4*10*5J
=7.2*10^5J
5分钟内增氧机消耗的电能为W总=Pt=3000*300J=9*10^5J
所以,效率为:W有用/W总=80%
3.增氧机工作时,由于它把水向上抛出,所以水对增氧机有一个向下的作用力
相当于增加了增氧机的重力,所以浮球露出水面的体积减小(要增大浮力来平衡水对增氧机向下的压力)

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