Задачи › Струи, реакция и давление струи

Ураган

  1. Ураган

    ВсОШ 2008/09, 9 кл.
    6/10

    Оборудование: электрическая цепь с вентилятором известной массы \(M\) (масса указана на корпусе вентилятора); мультиметр в режимах вольтметра и омметра; штатив с муфтой и лапкой; две линейки; канцелярский зажим; зажим «крокодил»; две тонкие проволоки.

    Измерьте КПД \(\eta\) вентилятора. Исследуйте зависимость КПД от подаваемого на вентилятор напряжения \(U\). Вентилятор включен в электрическую цепь, приведенную на рисунке 9. Для соединения контакта 5 с контактами 1, 2, 3 и 4 используйте зажим «крокодил». Представьте свои результаты в виде таблицы.

    Рисунок

    Примечание. Согласно второму закону Ньютона, если на тело действует постоянная сила \(F\), то изменение импульса тела \(\Delta p\) за время \(\Delta t\) равно импульсу силы: \(\Delta p = F\Delta t\).

    Указание. Считайте, что при заданном напряжении \(U\) скорость \(v\) потока воздуха постоянна по всему сечению потока, идущего от лопастей, а в центральной части она равна нулю (рис. 10). Полезной мощностью вентилятора считайте кинетическую энергию, передаваемую воздуху за единицу времени. Плотность воздуха \(\rho = 1{,}29\) кг/м\(^3\). Закорачивать батарейки запрещено! Разряженные батарейки не заменяются!

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Подвесьте вентилятор маятником и по отклонению найдите силу реакции струи \(F = \rho S v^2\), где \(S\) — площадь кольца, через которое идёт поток. Отсюда скорость \(v\) и полезная мощность \(\rho S v^3/2\); затраченную мощность найдите по напряжению на вентиляторе и току через резистор \(R\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи