Zadanie 5 Ojciec Tomka kupit motorówkę o masie 0,24 t napędzaną silnikiem elektrycznym zasilanym 12 V akumulatorem. Podczas próbnej jazdy Tomek odczytał po czasie 5 s od włączenia silnika szybkość 2 m/s. Oblicz wartość natężenia prądu płynącego w silniku. Pomiń straty energii.​



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Zadanie wydaje się trudne, ale można je rozwiązać z zasady zachowania energii.

Energia silnika elektrycznego jest zużywana tutaj do rozpędzenia motorówki (czyli zmiany energii kinetycznej), która dokonała się w czasie t:

E_el = E_kin

U*I*t = m*v^2 / 2

(napięcie, natężenie i czas są we wzorze na energię prądu, a masa motorówki i prędkość we wzorze na energię kinetyczną; masę od razu zamieńmy na kilogramy, by wynik końcowy wyszedł w jednostkach podstawowych, m = 0,24 tony = 240 kg).

Szukamy z tego wzoru I, czyli natężenia:

I = (0,5 * m*v^2)/U*t

I = (0,5 * 240 kg * (2 m/s)^2)/(12 V * 5 s)

I = 480/60 = 8 [A]