Question

【题目】某地平均风速5m/s，空气密度1.2Kg/m3 ． 有一风车叶片转动时可形成半径为12m的圆面；若风车能将此圆面内10%的气流转化为电能．则该风车带动的发电机的功率是多少？

Answer 1

【答案】解答：首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为：m=πr2υtρ，
这些气流的动能为 mυ2；
转变的电能为：E= mυ2×10%，
故风车带动电动机功率为：P=E/t= πr2ρυ3×10%
代入数据以后得：P=3.4kW
答：该风车带动的发电机功率是3.4kW
【解析】时间t内冲击风车的气流的体积V=SL=Svt ， 再利用m=ρV求出质量，最后根据能量守恒定律列式求解电功率．
【考点精析】通过灵活运用动能定理的综合应用，掌握应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷即可以解答此题．