Question

O cascada are debitul volumic Dv=0,46 m3/s(debitul volumic este definit prin relatia Dv=V./t fiind numeric egal cu volumul de apa ce trece printr-o sectiune transversala intr-o secunda).Apa in cadere pune in miscare o turbina ,care,la randul ei,pune in functiune un utilaj.Randamentul turbinei este 90 %, iar utilajul absoarbe puterea P=67,5 CP (1CP=736W).Acceleratia gravitationala este g=10N/kg.Densitatea apei este 1000 kg/m3.Calculati inaltimea caderii de apa. Raspunsul corect este 12 m.

Answer 1

Conform principiilor energiei mecanice exista energie cinetica si potentiala. In cazul nostru vorbim de o energie potentiala care se transforma in lucru mecanic pentru a mobiliza turbina.
Ep=mgh. Dar randamentul e n=90% deci Ep=n*mgh
puterea e definita ca energie in unitate de timp adica
P=Ep/t de unde introducem in relatia de mai sus Pt=nmgh
dar m=d*V (densitate ori volum)
adica Pt=ndVgh
problema ne da un Debit definit ca D=V/t 
rescriem P=ndghV/t
adica inlocuim debitul aici
P=ndghD
scoatem acum h=P/ndgD=67,5*736/0,9*1000*10*0,46=12m
unitati de masura J/s la numarator si la numitor ai kg/m3*N/kg*m3/s
si 1J=N*m
dupa simplificari iti ramane m