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【(2007•揭阳模拟)科学家设计并制造了一艘试验太阳能帆船,它既有普通的柴油发动机作为动力系统,又有四个特殊的风帆,每个高6m,宽1.5m,表面布满太阳能电池,这样它既可以利用风力】
更新时间:2024-04-25 18:10:33
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问题描述:

(2007•揭阳模拟)科学家设计并制造了一艘试验太阳能帆船,它既有普通的柴油发动机作为动力系统,又有四个特殊的风帆,每个高6m,宽1.5m,表面布满太阳能电池,这样它既可以利用风力航行,又可以利用太阳能发电再利用电能驱动.已知船在行驶中所受阻力跟船速的平方成正比.某次试航时关闭柴油发动机,仅靠风力航行时速度为V1=2m/s,阻力大小f1=1.6×103N,开动太阳能电池驱动的电动机后船速增加到V2=3m/s,当时在烈日照射下每平方米风帆实际获得的太阳能功率为600W,电动机的效率为η1=80%,设风力的功率不受船速的影响,则:

(1)风力的功率是多少?

(2)电动机提供的机械功率是多大?

(3)太阳能电池把太阳能转化为电能的效率η2是多大?

李兴福回答:
  (1)由P=Fv可知,风力的功率为:P风=f1v1=3.2×103W (2)设船受到的阻力与船速平方的比例系数为k,则:f1=kv12所以P风=f1v1=kv13可得k=P风v31=400w•s3/m3 同理 f2=kv22所以风...
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