Question

электрический Автомобиль массой 1 килограмм разгоняется разгоняется электромотором до скорости 10 км/ч какаво напряжение батареи автомобильчика если для разгона в цепи перенесен заряд 0,80КЛ а КПД системы 20%

Answer 1

Дано:
m = 1 кг
υ = 10 км/ч = 2,78 м/с
q = 0,8 Кл
η = 20 %

Найти:
U = ?

Решение:
Коэффициент полезного действия (КПД):
        A (полезная)
η = ───────── × 100 %
          A (полная)
Полная работа будет равна, работа которая совершается электродвигателем т.е. работа по перемещению заряда в электрическом поле:
              A (полная) = q · U
где U - действующее напряжение в цепи; q - величина заряда;

Полезная работа = изменению кинетической энергии:
А (полезная) = ΔEк = 0,5 · m · υ²
Тогда КПД:
         0,5 · m · υ²
η = ───────── × 100 %
             q · U

откуда напряжение батареи автомобильчика будет:
         0,5 · m · υ²                       0,5 · 1 · (2,78)²
U = ───────── × 100 % = ────────── × 100 % ≈ 15,1 (B)
             q · η                                  0,8 · 20

Answer 2

Давайте рассчитаем напряжение батареи, используя данную информацию.

1. Сначала найдем начальную кинетическую энергию автомобиля:

   Кинетическая энергия (K₁) = 0.5 * масса * (начальная скорость)² K₁ = 0.5 * 1 кг * (0 км/ч)² = 0 Дж

2. Затем найдем конечную кинетическую энергию автомобиля:

   Кинетическая энергия (K₂) = 0.5 * масса * (конечная скорость)² K₂ = 0.5 * 1 кг * (10 км/ч)² = 0.5 * 1 кг * (2.78 м/с)² = 3.09 Дж

3. Разница в кинетической энергии (ΔK) будет равна работе, сделанной электромотором над автомобилем:

   ΔK = K₂ - K₁ = 3.09 Дж

4. Так как КПД системы составляет 20%, то только 20% от затраченной энергии переходит в кинетическую энергию:

   Реальная работа (W) = ΔK / КПД = 3.09 Дж / 0.2 = 15.45 Дж

5. Работа, сделанная электромотором, равна работе протекшей через батарею:

   Работа (W) = Заряд (Q) * Напряжение (U) 15.45 Дж = 0.80 Кл * U

6. Теперь найдем напряжение батареи (U):

   U = 15.45 Дж / 0.80 Кл ≈ 19.31 Вольт

Итак, напряжение батареи автомобиля составляет примерно 19.31 Вольт.