Jak vypočítat sílu pohybující se vody

Vodní energie využívá vodní sílu k ovládání strojů a výrobě elektřiny. Inženýři musí vypočítat sílu pohybující se vody, aby určili dostupnou kinetickou energii toku vody. Jednoduchým příkladem použití vodní síly jsou staromódní vodní kola používaná k ovládání strojů, které drtily zrna na mouku. Jakmile vědci zjistili, že je možné generovat elektřinu pomocí přirozené síly vody, byly postaveny přehrady, které tuto energii využily. V roce 1881 město Niagra Falls používalo vodní energii k provozování pouličního osvětlení. Dnes mnoho zemí po celém světě využívá k výrobě elektřiny sílu pohybující se vody.

Vyberte si klidnou a rovnou oblast vody, která je nejméně 20 stop dlouhá. Zapojte zahradní kolík do jedné strany proudu a druhý kolík zasuňte přímo naproti první, na opačné straně. Spusťte řetězec z jednoho kůlu na druhý a označte řetězec ve čtyřech stejných intervalech.

Změřte po proudu 20 stop a zatlačte další dva sázky do břehů potoků. Vázejte provázek z jednoho kůlu na druhý. Označte tento řetězec také ve čtyřech stejných intervalech.

Vznášejte vznášející se předmět, jako je část 2 x 4, plastový džbán nebo tenisový míček, od prvních značek ke druhým značkám. Změřte čas, za který se objekt dostane z počátečního bodu do druhé sady značek. Chcete-li získat přesnější údaje, proveďte to třikrát nebo vícekrát. Vypočítejte průměr časů vydělením celkových časů stopek počtem časování, které jste měřili. Zaznamenejte tento průměrný čas ve stopách za sekundu.

Vypočítejte průměrnou hloubku proudu měřením hloubky vody u každé značky na prvním řetězci. Přidejte měření dohromady a vydělte čtyřmi. Stejný proces proveďte v bodě druhého řetězce. Zaznamenejte průměrné hloubky proudu v obou označených oblastech.

Vypočítejte plochu proudu přidáním průměrných hloubek a dělením dvěma, poté výsledek vynásobte šířkou proudu. Zaznamenejte to jako průměrnou plochu streamu.

Pro výpočet síly pohybující se vody použijte vzorec F = ALC / T. F = síla, A = průměrná plocha, L = délka proudu (20 stop), C = koeficient pro dno vodního lože a T = uběhnutý čas. Koeficient používaný agenturou pro ochranu životního prostředí je 0,8 pro toky se skalnatým dnem a 0,9 pro toky se bahnitým dnem.

  • Podíl
instagram viewer