Question

海水的潮汐能是由于地球、月球和太陽相互作用產(chǎn)生的能量，一日兩次，日稱潮，夜稱汐。世界上潮汐能蘊(yùn)藏量約為10億千瓦，我國(guó)約有1.1億千瓦。我國(guó)東南沿海某海灣如圖所示，經(jīng)測(cè)量海灣水域面積約為1.0×10⁷米²。漲潮時(shí)水深20米，此時(shí)關(guān)上閘門，可使水位保持20米不變。退潮時(shí)，壩外水位降至18米。假如利用此水壩建潮汐水力發(fā)電站，高出壩外水面的海灣內(nèi)的水流向大海時(shí)，重力對(duì)水所做的功有10%變?yōu)殡娔�，每天有兩次漲潮（兩次漲潮落差相同），求該電站一天能發(fā)電多少焦？（可把水受到的重力看作都集中在重心上，海水的密度取1.2×10³千克/米³，g取10N/kg）

Answer 1

解：海灣內(nèi)比大壩外水面高出的水受到的重力為G=ρVg=1.2×10³千克/米³×1.0×10⁷米²×2米×10牛/千克=2×10¹¹牛
壩內(nèi)高出的水流向大海可以看成壩內(nèi)高出的水的重心降落1米，重力做功W=Gh=2×10¹¹牛×1米=2×10¹¹焦
有兩次漲潮W_總=4×10¹¹焦，有10%轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，電能為W_電=4×10¹¹焦×10%=4×10¹⁰焦