Sähköinen leluauto, jonka massa on 2 kg, on varustettu moottorilla, jonka jännite on 4 V ja virransyöttö 8 A. Kuinka nopeasti leluauto voi kiihtyä levystä 3 m / s?

Sähköinen leluauto, jonka massa on 2 kg, on varustettu moottorilla, jonka jännite on 4 V ja virransyöttö 8 A. Kuinka nopeasti leluauto voi kiihtyä levystä 3 m / s?
Anonim

Vastaus:

Auto ottaa #9/32# sekuntia tai noin 3,5 sekuntia.

Selitys:

Jännite ja virta liittyvät yhtälön tehoon #P = IV #.

Voima puolestaan liittyy yhtälön työhön #P = W / t #.

Kineettinen energia on yksinkertaisesti työn mitta ja sillä on muoto #W = KE = 1 / 2mv ^ 2 #.

Joten tämän ratkaisemiseksi, määritetään ensin moottorin teho. Tämä on #P = 4 * 8 = 32 #.

Tätä tulosta ja toista yhtälöä käyttämällä voimme järjestää termejä uudelleen sen osoittamiseksi #Pt = 32t = W # nyt meidän on vain selvitettävä, kuinka paljon # W # on ja ratkaisee # T #.

Kolmannen yhtälön ja annettujen arvojen yhdistämisen avulla voimme nähdä sen #W = KE = 1/2 * 2 * 3 ^ 2 = 9 #.

Loput ovat triviaalisia algebraja. käyttämällä #Pt = W = KE # saamme # 32t = 9 # joka tarkoittaa #t = 9/32 #.