如图是某养鱼专业户设置在渔池中央的增氧机,它由三个相同的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300kg,潜水泵额定电功率3kW,增氧机不工作时,浮球有一半露出

如图是某养鱼专业户设置在渔池中央的增氧机,它由三个相同的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300kg,潜水泵额定电功率3kW,增氧机不工作时,浮球有一半露出

问题描述:

如图是某养鱼专业户设置在渔池中央的增氧机,它由三个相同的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300kg,潜水泵额定电功率3kW,增氧机不工作时,浮球有一半露出水面,增氧机工作时,即潜水泵抽水,每5min可将1.44×10 4 kg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)


最佳答案:

(1)m=300kg
增氧机不工作时,它漂浮在水面上,有F 浮 =G
设每个浮球的体积为V,则浮力:
F 浮 =ρgV 排 = ρgV,
ρgV=mg,
=
(2)已知:P=3000W,t=5min=300s,m=1.44×10 4 kg,h=5m
有用功:W 有 =mgh=1.44×10 4 kg×10N/kg×5m=7.2×10 5 J
总功:W 总 =Pt=3000W×30s=9×10 5 J
∴η= ×100%=
(3)答: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,浮球有向下的作用力,浮球要下沉一些,露出水面的体积要减小.

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