水车作为一种农业生产工具,在我国已有千年使用历史,主要用来提水为农田灌溉,是人类智慧的成果。黄河水车可谓是其中王者,它可将水提升几十米,为几百亩农田灌溉,且不费人力。如图是黄河水车的图片,它由支架,车轮,承水槽,输水管组成,它装在水轮边缘的叶片在水流的冲击下带动水车转动,固定于轮边的水斗便盛水提升几十米高,到达最高点将水倒入承水槽中,周而复始。

经测量,该水车直径30m,挂有36个水斗,每个水斗容积为0.06m
3,每分钟转动两周,每个水斗的有效盛水量约为容积的三分之二。水的密度
ρ=1.0×10
3kg/m
3,重力加速度
g =10m/s
2,求
(1)水斗的向心加速度(π取3);
(2)水车稳定运行状态下,每转动一周,它对所提的水做的功.(不考虑水进出水斗速度的变化及水轮吃水深度)
(3)已知水车各叶片面积均为
S,水的密度为
ρ,假设某叶片转至最低点时,完全浸入水中,水流垂直冲击叶片,在极短的时间内,水流速度由
v1变为
v2,求此过程中水流对该叶片的平均作用力的大小。