高校の物理基礎の問題です。 問題文が長いので画像を貼ります。 この問題を解く過程で最初に位置エネルギ

高校の物理基礎の問題です。
問題文が長いので画像を貼ります。

この問題を解く過程で最初に位置エネルギーを求める必要があるのですが高さについて質問があります。

これは取水口から湖面の高さを使うものではないのですか？
そうでなければ水面の部分の高さからの水の位置エネルギーが取水口のほうの水を押し出しているということなのでしょうか？

押し出していると考えるならば利用する分の水だけでなく取水口より上の全ての水のエネルギーが押し出しているのではないでしょか？


教えてください！！

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2018/08/18 12:40

「取水口」は全体の構成上そこにあるだけで、「非常に大きな断面積の取水口とパイプ」とか「取水口、水路なしでダムの水がで直接発電機に入る」と考えても、水の位置エネルギーは変わりません。

お示しの図で、仮に水面が取水口まで下がったとしても、水さえ供給できれば取水口～発電機の「落差」で発電できますよ。
もし追加の水が供給できなくとも、「パイプ」の中の水が抜けきるまでは発電できます。

No.3 回答者： konjii 回答日時： 2018/08/19 11:26

実際の水力発電は発電機から直接放水してはなく、パイプで更に可能な限り下流の方で放水しています。

ダム湖の水面と下流の放水部の落差の位置エネルギーを利用しています。その落差をｈ’とするとｈ’＞ｈです。

No.1 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2018/08/18 11:31

発電機～湖面。

取水口は発電機より高いので、その分（発電機～取水口）の位置エネルギーが存在する。
その分も足すと、結局、発電機～湖面までとなる。