申論題

三、三臂旋轉式灑水器（如圖所示），三旋轉臂之幾何尺寸完全相同且均勻座落於一水 平圓上（任兩臂之水平夾角為 120 度）。一 40 公升/秒（L/s）之水由轉軸下方水管 進入，從噴嘴（噴嘴直徑為 1.2 公分）噴出，噴出方向為圓周切線方向，因此產生旋 轉運動，並帶動轉軸上方發電機發電。轉軸中心與噴嘴中心之垂直距離為 40 公分，今 量得因發電摩擦所產生之扭矩（Torque）為 50 牛頓米（N．m），（水的密度為 1000 kg/m³ ）

⑴試求此時之轉速為何（每分鐘多少轉）（15 分）