(Originais Teachy 2023) - Frage Sehr schwierig von Physik

Betrachten Sie ein theoretisches Modell eines Wasserkraftwerks, in dem die potentielle Gravitationsenergie des Wassers, das sich in einer Höhe 'h' über dem Niveau der Turbine befindet, in elektrische Energie umgewandelt wird. Das Kraftwerk liefert eine konstante Leistung 'P' durch einen Wasserfall mit konstanter Höhe 'h'. Die Dichte des Wassers ist 'ρ' und 'g' ist die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft. Da die Leistung durch P = mgh/t gegeben ist, wobei 'm' die Masse des Wassers ist, das die Turbine passiert, 't' die Zeit und 'g' die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft, und da die Dichte eines Materials durch das Verhältnis zwischen der Masse und dem Volumen des Materials gegeben ist, beantworten Sie: 1) Erklären Sie, wie die vom Kraftwerk erzeugte Leistung konstant gehalten werden kann, auch wenn der Durchfluss 'Q' des Wassers variiert. 2) Schlagen Sie ein Gerät vor, das verwendet werden könnte, um den Durchfluss unabhängig von den Schwankungen des Reservoirniveaus konstant zu halten. Beschreiben Sie das Funktionsprinzip dieses Geräts und diskutieren Sie dessen Vor- und Nachteile in Bezug auf Effizienz und Betriebskomplexität.