Ako vypočítať silu pohybujúcej sa vody

Vodná energia využíva vodnú silu na obsluhu strojov a výrobu elektriny. Inžinieri musia vypočítať silu pohybujúcej sa vody, aby určili dostupnú kinetickú energiu prietoku vody. Jednoduchým príkladom použitia vodnej sily sú staromódne vodné kolesá používané na obsluhu strojov, ktoré mleli zrná na múku. Keď vedci určili, že elektrinu je možné vyrábať pomocou prirodzenej sily vody, boli postavené priehrady, ktoré túto energiu využili. V roku 1881 mesto Niagra Falls využívalo vodnú energiu na prevádzkovanie pouličného osvetlenia. V súčasnosti mnoho krajín po celom svete využíva na výrobu elektriny silu prúdenia vody.

Vyberte si pokojnú a rovnú oblasť vody, ktorá je dlhá najmenej 20 stôp. Zastrčte záhradný kolík na jednu stranu potoka a druhý kolík zasuňte priamo oproti prvej, na opačnej strane. Spustite reťazec od jedného kolíka k druhému a reťazec označte v štyroch rovnakých intervaloch.

Zmerajte po prúde 20 stôp a vrazte ďalšie dva podiely do brehov potoka. Viazajte šnúrku z jedného kolíka na druhý. Tento reťazec tiež označte v štyroch rovnakých intervaloch.

instagram story viewer

Vznášajte vznášajúci sa predmet, ako napríklad časť s rozmermi 2x4, plastový džbán alebo tenisovú loptičku, od prvých značiek k druhým značkám. Zmerajte čas, ktorý trvá, kým sa objekt dostane z východiskového bodu do druhej sady značiek. Ak chcete získať presnejšie údaje, urobte to trikrát alebo viackrát. Vypočítajte priemer týchto časov vydelením celkových časov stopiek počtom časov, ktoré ste načasovali. Zaznamenajte tento priemerný čas v stopách za sekundu.

Vypočítajte priemernú hĺbku prúdu zmeraním hĺbky vody pri každej zo značiek na prvom reťazci. Sčítajte merania a vydeľte štyrmi. Rovnaký postup urobte aj v bode druhého reťazca. Zaznamenajte priemerné hĺbky toku v oboch vyznačených oblastiach.

Vypočítajte plochu toku pridaním priemerných hĺbok a vydelením dvoma, potom výsledok vynásobte šírkou toku. Zaznamenajte to ako priemernú plochu streamu.

Použite vzorec F = ALC / T na výpočet sily pohybujúcej sa vody. F = sila, A = priemerná plocha, L = dĺžka prúdu (20 stôp), C = koeficient pre dno vodného lôžka a T = prejdený čas. Koeficient, ktorý používa agentúra na ochranu životného prostredia, je 0,8 pre toky so skalnatým korytom a 0,9 pre toky s bahnitým korytom.

Teachs.ru
  • Zdieľam
instagram viewer