Question

Электродвигатель модели электромобиля работает при напряжении 9 В. Модель массой 2 кг движется с постоянной скоро­ стью 1,5 м/с. Какова сила тока в электродвигателе, если КПД мо­ дели 75 %, а сила сопротивления движению составляет 0,08 силы тяжести? Считайте g = 10 м/с2.

Answer 1

Η = Ап * 100 % / Аз
Ап = Fт * S
Aз = I*U*t
так как движение равномерное, то Fт = Fсопр = 0,08*m*g
Aп = 0,08*m*g*S = 0,08*m*g*v*t
η = (0,08*m*g*v*t) / (I*U*t)
I = (0,08*m*g*v) / (η*U) = 0,08*2 кг*10 м/с² * 1,5 м/с) / (0,75*9 В) ≈ 0,36 А

Answer 2

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу для расчета силы тока в электрической цепи:

I = P / U,

где I - сила тока, P - мощность, U - напряжение.

Мощность можно вычислить по формуле:

P = F * v,

где F - сила, v - скорость.

В данном случае, сила сопротивления движению равна 0,08 силы тяжести. Сила тяжести можно вычислить по формуле:

Fт = m * g,

где Fт - сила тяжести, m - масса, g - ускорение свободного падения.

Исходя из условия, масса модели равна 2 кг, а ускорение свободного падения равно 10 м/с^2.

Fт = 2 кг * 10 м/с^2 = 20 Н.

Теперь можем вычислить мощность:

P = F * v = 20 Н * 1,5 м/с = 30 Вт.

КПД модели составляет 75%, что означает, что 75% энергии, полученной от источника питания, используется на полезную работу. То есть, мощность, используемая на полезную работу, равна:

Pпол = P * КПД = 30 Вт * 0,75 = 22,5 Вт.

Теперь мы можем вычислить силу тока:

I = Pпол / U = 22,5 Вт / 9 В = 2,5 А.

Таким образом, сила тока в электродвигателе модели электромобиля составляет 2,5 А.