Zadanie 1: Analiza ruchu robota sprzątającego

Arkusz
CKE Czerwiec 2022 · Czerwiec · 2022
Punkty
7 pkt
Dział
Ruch prostoliniowy · Opis ruchu prostoliniowego
Trudność
Poziom trudności: średnie
Zadanie dotyczy analizy ruchu robota sprzątającego na płaszczyźnie oraz obliczeń związanych z bilansem energii elektrycznej.

Treść zadania

Robot sprzątający rozpoczął ruch po płaskiej powierzchni. Ten robot może przemieszczać się wzdłuż odcinków prostych w dowolnym kierunku. Kolejne przemieszczenia robota, od chwili początkowej t=0t = 0, opisano za pomocą współrzędnych (x, y). W chwili początkowej ruchu środek P robota znajdował się w punkcie O = (0, 0) – początku układu współrzędnych. W tabeli poniżej podano współrzędne wektora przemieszczenia punktu P na danym etapie ruchu oraz wartość prędkości, z jaką punkt P poruszał się w danym etapie ruchu. Etapy ruchu: Etap 1: przemieszczenie (50, 20), v=4v = 4 Etap 2: przemieszczenie (0, 40), v=2v = 2 Etap 3: przemieszczenie (-120, 0), v=4v = 4 W zadaniach 1.1.–1.2. pomijamy czasy między 1. a 2. etapem ruchu oraz między 2. a 3. etapem ruchu robota. Przyjmij, że w chwili t=0t = 0 prędkość punktu P była taka jak w 1. etapie ruchu. Zadanie 1.1. (0–2) Narysuj w układzie współrzędnych tor ruchu punktu P robota od chwili t=0 dot = 0 \text{ do} końca trzeciego etapu ruchu. Wyskaluj osie i nanieś odpowiednie wartości. Zadanie 1.2. (0–3) Oblicz czas ruchu robota od chwili t=0 dot = 0 \text{ do} końca trzeciego etapu ruchu. Zapisz obliczenia. Zadanie 1.3. (0–2) Źródłem zasilania robota był zespół akumulatorów, który po całkowitym naładowaniu mógł dostarczyć 42 Wh energii elektrycznej. Przyjmij, że robot rozpoczął pracę z całkowicie naładowanymi akumulatorami i stale pobierał moc równą 20 W. Oblicz maksymalny czas pracy robota po jednorazowym naładowaniu akumulatorów. Zapisz obliczenia.

Wyniki końcowe

1.2. Czas całkowity t=63t = 63,5 s (przybliżenie). 1.3. Maksymalny czas pracy t=2t = 2,1 h.

Wideo-rozwiązanie

Obejrzyj publiczne rozwiązanie wideo na YouTube