Een elektrische speelgoedauto met een massa van 2 kg wordt aangedreven door een motor met een spanning van 4 V en een stroomtoevoer van 8 A. Hoe snel kan de auto versnellen van rust naar 3 m / s?

Een elektrische speelgoedauto met een massa van 2 kg wordt aangedreven door een motor met een spanning van 4 V en een stroomtoevoer van 8 A. Hoe snel kan de auto versnellen van rust naar 3 m / s?
Anonim

Antwoord:

De auto zal nemen #9/32# seconden of ongeveer 3,5 seconden.

Uitleg:

Spanning en stroom hebben betrekking op vermogen door de vergelijking #P = IV #.

Kracht op zijn beurt, heeft betrekking op werk door de vergelijking #P = W / t #.

Kinetische energie is eenvoudig een maat voor werk en heeft de vorm #W = KE = 1 / 2mv ^ 2 #.

Dus om dit op te lossen, bepalen we eerst het vermogen van de motor. Dit is #P = 4 * 8 = 32 #.

Met dit resultaat en de tweede vergelijking kunnen we termen opnieuw rangschikken om dat te laten zien #Pt = 32t = W # dus nu hoeven we alleen maar uit te zoeken hoeveel # W # is en lossen op # T #.

Met behulp van de derde vergelijking en het inpluggen van de gegeven waarden, kunnen we dat zien #W = KE = 1/2 * 2 * 3 ^ 2 = 9 #.

De rest is triviale algebra. Gebruik makend van #Pt = W = KE # we krijgen # 32t = 9 # wat betekent #t = 9/32 #.