Un carro de juguete eléctrico con una masa de 2 kg es impulsado por un motor con un voltaje de 4 V y un suministro de corriente de 8 A. ¿Qué tan rápido puede el carro de juguete acelerar de 3 m / s?

Un carro de juguete eléctrico con una masa de 2 kg es impulsado por un motor con un voltaje de 4 V y un suministro de corriente de 8 A. ¿Qué tan rápido puede el carro de juguete acelerar de 3 m / s?
Anonim

Responder:

El coche tomará #9/32# segundos o unos 3,5 segundos.

Explicación:

Voltaje y corriente se relacionan con la potencia por la ecuación. #P = IV #.

El poder a su vez, se relaciona con el trabajo por la ecuación. #P = W / t #.

La energía cinética es simplemente una medida del trabajo y tiene la forma. #W = KE = 1 / 2mv ^ 2 #.

Entonces, para resolver esto, primero determinamos la potencia de salida del motor. Esto es #P = 4 * 8 = 32 #.

Usando este resultado y la segunda ecuación, podemos reorganizar los términos para mostrar que #Pt = 32t = W # por lo que ahora sólo tenemos que averiguar cuánto # W # es y resolver para # t #.

Usando la tercera ecuación y conectando los valores dados, podemos ver que #W = KE = 1/2 * 2 * 3 ^ 2 = 9 #.

El resto es álgebra trivial. Utilizando #Pt = W = KE # obtenemos # 32t = 9 # lo que significa #t = 9/32 #.