Вопрос школьника
Двигатель игрушечного автомобиля потребляет мощность 400 Вт. Определите КПД двигателя, если машинка движется со скоростью 4 м/с, а сила сопротивления движению 25 Н
Ответ от учителя
Для определения КПД двигателя необходимо знать, какую часть энергии, потребляемой двигателем, преобразует машина в полезную работу, а какую часть теряет на различные виды потерь.
КПД (коэффициент полезного действия) двигателя можно вычислить по формуле:
КПД = (полезная мощность / потребляемая мощность) * 100%
Полезная мощность — это мощность, которая используется для преодоления сил сопротивления движению и движения машины со скоростью v.
Потребляемая мощность — это мощность, потребляемая двигателем.
Сила сопротивления движению — это сумма всех сил, которые препятствуют движению машины. В данном случае сила сопротивления движению равна 25 Н.
Мощность, потребляемая двигателем, можно вычислить по формуле:
P = F * v
где F — сила, которую необходимо преодолеть, чтобы двигаться со скоростью v.
В данном случае F = 25 Н, v = 4 м/с, поэтому P = 25 * 4 = 100 Вт.
Таким образом, КПД двигателя можно вычислить следующим образом:
КПД = (100 / 400) * 100% = 25%
То есть, двигатель игрушечного автомобиля преобразует только 25% потребляемой мощности в полезную работу, а остальные 75% теряются на различные виды потерь, такие как трение, тепловые потери и т.д.
