暑假去仙女湖旅游時(shí),小方同學(xué)親自體驗(yàn)了帆船運(yùn)動.該帆船由板體、帆桿、面積為6m2的三角帆和帶有萬向節(jié)的桅桿組成,沒有舵和坐艙,全部質(zhì)量僅為20kg,依靠風(fēng)力在湖面上行駛.
平均風(fēng)速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
風(fēng)能速度(×102J/(m2?s)) | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
(1)體重為50kg的他登上帆船時(shí),帆船排開水的體積增加了多少?
(2)查相關(guān)資料可知,當(dāng)湖面風(fēng)速為8m/s時(shí),風(fēng)壓為40Pa,此時(shí)風(fēng)對船帆的最大推力是多大?
(3)下表給出了在不同風(fēng)速下,風(fēng)能強(qiáng)度值(即每秒時(shí)間內(nèi),每平方米的面積上獲得的能量).經(jīng)測算,當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí),船受到風(fēng)的推力是280N,并且以6m/s的速度在湖面上勻速行駛,求帆船的風(fēng)能利用率.