如图为一个简易的冲击式水轮机的模型,水流自水平的水管流出,水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切,水冲击轮子边缘上安装的挡水板,可使轮子连续转动.当该装置工作稳定时,可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同.调整轮轴
O的位置,使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成
θ=37°角.测得水从管口流出速度
v0=3 m/s,轮子半径
R=0.1 m.不计挡水板的大小,不计空气阻力.取重力加速度
g=10 m/s
2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)轮子转动角速度
ω;
(2)水管出水口距轮轴
O的水平距离
l和竖直距离
h.