Ein elektrisches Spielzeugauto mit einer Masse von 2 kg wird von einem Motor mit einer Spannung von 4 V und einer Stromversorgung von 8 A angetrieben. Wie schnell beschleunigt das Spielzeugauto aus der Ruhephase auf 3 m / s?

Ein elektrisches Spielzeugauto mit einer Masse von 2 kg wird von einem Motor mit einer Spannung von 4 V und einer Stromversorgung von 8 A angetrieben. Wie schnell beschleunigt das Spielzeugauto aus der Ruhephase auf 3 m / s?
Anonim

Antworten:

Das Auto wird nehmen #9/32# Sekunden oder etwa 3,5 Sekunden.

Erläuterung:

Spannung und Strom beziehen sich auf die Leistung durch die Gleichung #P = IV #.

Macht wiederum bezieht sich auf die Arbeit nach der Gleichung #P = W / t #.

Kinetische Energie ist einfach ein Maß an Arbeit und hat die Form #W = KE = 1 / 2mv ^ 2 #.

Um dies zu lösen, bestimmen wir zuerst die Motorleistung. Das ist #P = 4 * 8 = 32 #.

Mit diesem Ergebnis und der zweiten Gleichung können wir die Terme neu anordnen, um dies zu zeigen #Pt = 32t = W # jetzt müssen wir nur noch herausfinden, wie viel # W # ist und lösen für # t #.

Mit der dritten Gleichung und dem Einfügen der angegebenen Werte können wir das sehen # W = KE = 1/2 * 2 * 3 ^ 2 = 9 #.

Der Rest ist triviale Algebra. Verwenden #Pt = W = KE # wir bekommen # 32t = 9 # was bedeutet #t = 9/32 #.