Zadanie Zadanie 5.1.14: Dynamika rozpędzania, praca i charakterystyka mocy lekkiego pojazdu elektrycznego

Punkty: 3 pkt
Dział: Energia i pęd · Praca i moc
Trudność: Poziom trudności: średnie

Na prostoliniowym torze testowym lekki autonomiczny pojazd elektryczny o masie

m = 500\,\text{kg}

rusza z miejsca postoju pod działaniem stałej wypadkowej siły napędowej silnika

F = 1500\,\text{N}

. Czas trwania tego etapu rozpędzania wynosi

t = 6{,}0\,\text{s}

. Opory ruchu pomijamy. a) Oblicz przyspieszenie pojazdu

a

, prędkość końcową

v_k

oraz przebytą drogę

s

w czasie

t = 6{,}0\,\text{s}

. b) Oblicz pracę

W

wykonaną przez siłę napędową w tym czasie na dwa sposoby (z definicji pracy oraz z twierdzenia o energii kinetycznej). c) Oblicz średnią moc

P_{śr}

oraz końcową moc chwilową

P_{chw}

rozwijaną przez silnik pojazdu.

Treść zadania

Na prostoliniowym torze testowym lekki autonomiczny pojazd elektryczny o masie

m = 500\,\text{kg}

rusza z miejsca postoju pod działaniem stałej wypadkowej siły napędowej silnika

F = 1500\,\text{N}

. Czas trwania tego etapu rozpędzania wynosi

t = 6{,}0\,\text{s}

. Opory ruchu pomijamy. Polecenia: a) Oblicz przyspieszenie pojazdu

a

, prędkość końcową

v_k

oraz przebytą drogę

s

w czasie

t = 6{,}0\,\text{s}

. b) Oblicz pracę

W

wykonaną przez siłę napędową w tym czasie na dwa sposoby (z definicji pracy oraz z twierdzenia o energii kinetycznej). c) Oblicz średnią moc

P_{śr}

oraz końcową moc chwilową

P_{chw}

rozwijaną przez silnik pojazdu.

Odpowiedź i wynik końcowy

a)

a = 3{,}0\,\text{m/s}^2

,

v_k = 18\,\text{m/s}

(

64{,}8\,\text{km/h}

),

s = 54\,\text{m}

; b)

W = 81\,000\,\text{J} = 81{,}0\,\text{kJ}

(w obu sposobach); c)

P_{śr} = 13\,500\,\text{W} = 13{,}5\,\text{kW}

,

P_{chw} = 27\,000\,\text{W} = 27{,}0\,\text{kW}

(

P_{chw} = 2 P_{śr}

). a:

a = 3{,}0\,\text{m/s}^2

,

v_k = 18\,\text{m/s}

(

64{,}8\,\text{km/h}

),

s = 54\,\text{m}

;