3.
(2016•延庆县一模)节水喷灌系统已经在北京很多地区使用,现已成为改善首都环境的重要方式,某节水喷灌系统可简化为如图所示模型,喷口横截面积s=4cm
2,距离地面的高度h=1.8m,能沿水平方向旋转,水从管口以不变的速度源源不断的沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距离是x=6.0m,若所用的水是从井下抽取的,井中水面离地面的高度H=18.0m,并一直保持不变.水泵由电动机带动,水的密度ρ=1.0x10
3kg/m
3(计算中g取10m/s
2、π=3)
(1)求这个喷灌系统从管口射出水的速度多大?;
(2)求水泵抽水的功率是多少?
(3)设想改用太阳能电池给该系统供电,假设系统总是以上述恒定喷水速度工作,在某地区用太阳能电池组产生的电能供该系统使用,根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积s(结果保留两位有效数字)
已知:太阳辐射的总功率P
0=4×10
26W,太阳到地球的距离r=1.5×10
11m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该系统所用太阳能电池的能量转化效率为15%.电动机的抽水效率效率为75%