Wózek akumulatorowy jedzie po płaskiej drodze z prędkością 5 m/s.Siła oporu ruchu wynosi 300 N. Silnik pracuje z mocą 1,8 kW.Jaka jest sprawność wózka. Prosze o dane szukane i wzory DZIEKUJE ;d

Wózek akumulatorowy jedzie po płaskiej drodze z prędkością 5 m/s.Siła oporu ruchu wynosi 300 N. Silnik pracuje z mocą 1,8 kW.Jaka jest sprawność wózka. Prosze o dane szukane i wzory DZIEKUJE ;d
Odpowiedź

Z pierwszej zasady dynamiki Newtona wiemy, że ciało porusza się ruchem jednostajnym wówczas, jeśli nie działa na niego żadna siła lub siły równoważą się. Wiemy stąd, że siła ciągu naszego silnika musi być równa siłą oporów, w tym wypadku będzie to siła grawitacji + pozostałe siły oporu jak tarcie lub opór powietrza, nie mamy tego wyszczególnionego. Musimy zatem posłużyć się tutaj takim wzorem mocy w którym wykorzystamy zarówno naszą stałą prędkość jak i stałą siłę. Nic bardziej prostszego, wystarczy wykorzystać standardowy wzór na moc mechaniczną jako stosunek pracy i czasu, a następnie w miejsce pracy podstawić iloczyn siły i drogi jaką oznacza nasza praca mechaniczna. [latex]N=frac{W}{t}=frac{Fs}{t}[/latex] W dalszym ciągu nie mamy jednak ani drogi, ani czasu.  Na szczęście nie są one nam potrzebne. Jeśli przyjrzymy się prędkości, a konkretnie prędkości jednostajnej jaką tutaj mamy zauważymy, iż wzór przedstawia się jako iloraz drogi i czasu. Wystarczy zatem w miejsce tych dwóch wielkości wstawić prędkość i nasz wzór na moc naszego wózka będzie gotowy. [latex]N=frac{Fs}{t}=Ffrac{s}{t}=Fv[/latex] Dla ułatwienia sobie zadania, możemy od razu obliczyć naszą moc wyjściową. [latex]N_{wyj}=Fv=300*5=1500W[/latex] Następnie sięgamy po wzór na sprawność. Wiemy iż jest to stosunek mocy wyjściowej do mocy wejściowej często podawany w procentach. Moc wejściową mamy podaną w treści zadania, a moc wyjściową obliczyliśmy przed chwilą. Wystarczy jeszcze wiedzieć, że 1,8kW podane w zadaniu po sprowadzeniu do jednostki podstawowej to 1800W i możemy przystąpić do ostatniego obliczenia w zadaniu. [latex]eta=frac{N_{wyj}}{N_{wej}}*100\%\\ eta=frac{1500}{1800}*100\%\\ eta=0,8(3)*100\%\\ eta=83,(3)\%[/latex] Pozdrawiam, Adam

Dodaj swoją odpowiedź