Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat is het vermogen van een elektromotor die een blok van 2,0 kg in 6,0 seconden 15 meter verticaal tilt?

Om het vermogen van de elektromotor te berekenen, moeten we de hoeveelheid werk bepalen die de motor verricht bij het verticaal optillen van het blok en dit vervolgens delen door de benodigde tijd.

De verrichte arbeid \(W\) bij het optillen van het blok wordt gegeven door:

$$W =Fd \cos \theta $$

Waar \(F\) de kracht is die nodig is om het blok op te tillen, \(d\) de verticale verplaatsing is, en \(\theta\) de hoek tussen de kracht en de verplaatsing.

In dit geval is de kracht die nodig is om het blok op te tillen gelijk aan zijn gewicht:

$$F =mg =(2,0 \text{ kg})(9,8 \text{ m/s}^2) =19,6 \text{ N}$$

Vervanging van de gegeven waarden in de vergelijking:

$$W =(19,6 \text{ N})(15 \text{ m}) \cos 0° =294 \text{ J}$$

Nu kunnen we het vermogen \(P\) berekenen door de verrichte arbeid te delen door de benodigde tijd:

$$P =\frac{W}{t} =\frac{294 \text{ J}}{6.0 \text{ s}} =\boxed{49 \text{ W}}$$

Het vermogen van de elektromotor bedraagt ​​dus 49 W.