En elektrisk legetøjsbil med en masse på 2 kg drives af en motor med en spænding på 4 V og en strømforsyning på 8 A. Hvor hurtigt kan legetøjet accelerere fra hvile til 3 m / s?

En elektrisk legetøjsbil med en masse på 2 kg drives af en motor med en spænding på 4 V og en strømforsyning på 8 A. Hvor hurtigt kan legetøjet accelerere fra hvile til 3 m / s?
Anonim

Svar:

Bilen vil tage #9/32# sekunder eller ca. 3,5 sekunder.

Forklaring:

Spænding og strøm er relateret til strøm ved ligningen #P = IV #.

Strøm til gengæld vedrører arbejde ved ligningen #P = W / t #.

Kinetisk energi er simpelthen et mål for arbejde og har form #W = KE = 1 / 2mv ^ 2 #.

Så for at løse dette bestemmer vi først motorens effektudgang. Dette er #P = 4 * 8 = 32 #.

Ved hjælp af dette resultat og den anden ligning kan vi omarrangere udtryk for at vise det #Pt = 32t = W # så nu må vi kun regne ud hvor meget # W # er og løse for # T #.

Ved at bruge den tredje ligning og tilslutte de givne værdier, kan vi se det #W = KE = 1/2 * 2 * 3 ^ 2 = 9 #.

Resten er trivial algebra. Ved brug af #Pt = W = KE # vi får # 32t = 9 # hvilket betyder #t = 9/32 #.