Elektryczny samochodzik o masie 2 kg jest napędzany silnikiem o napięciu 4 V i zasilaniu prądem 8 A. Jak szybko samochód-zabawka może przyspieszyć od spoczynku do 3 m / s?

Elektryczny samochodzik o masie 2 kg jest napędzany silnikiem o napięciu 4 V i zasilaniu prądem 8 A. Jak szybko samochód-zabawka może przyspieszyć od spoczynku do 3 m / s?
Anonim

Odpowiedź:

Samochód zajmie #9/32# sekundy lub około 3,5 sekundy.

Wyjaśnienie:

Napięcie i prąd odnoszą się do mocy równania #P = IV #.

Moc z kolei dotyczy pracy według równania #P = W / t #.

Energia kinetyczna jest po prostu miarą pracy i ma formę #W = KE = 1 / 2mv ^ 2 #.

Aby rozwiązać ten problem, najpierw określamy moc wyjściową silnika. To jest #P = 4 * 8 = 32 #.

Korzystając z tego wyniku i drugiego równania, możemy zmienić terminy, aby to pokazać #Pt = 32t = W # więc teraz musimy tylko obliczyć, ile # W # jest i rozwiązuj # t #.

Używając trzeciego równania i podłączając podane wartości, możemy to zobaczyć #W = KE = 1/2 * 2 * 3 ^ 2 = 9 #.

Reszta to trywialna algebra. Za pomocą #Pt = W = KE # dostajemy # 32t = 9 # co znaczy #t = 9/32 #.