Расстояние пройденное электросамокатом с учетом силы сопротивления воздуха
Физика

Какое расстояние пройдет электросамокат по горизонтальной дороге, если его электрическая цепь имеет среднее

Какое расстояние пройдет электросамокат по горизонтальной дороге, если его электрическая цепь имеет среднее сопротивление R=8,0 Ом и весь заряд батареи будет использован? Учтите, что сила сопротивления воздуха прямо пропорциональна скорости. Ответ приведите с необходимой точностью.
Верные ответы (1):
  • Siren
    Siren
    30
    Показать ответ
    Суть вопроса: Расстояние пройденное электросамокатом с учетом силы сопротивления воздуха

    Пояснение: Чтобы рассчитать расстояние, которое пройдет электросамокат по горизонтальной дороге с учетом силы сопротивления воздуха, мы можем использовать второй закон Ньютона. В данной задаче, сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости, поэтому она равна F = kv, где F - сила сопротивления воздуха, k - коэффициент пропорциональности и v - скорость электросамоката.

    Найдем работу, которую нужно совершить против силы сопротивления воздуха. Работа равна W = F * d, где W - работа, F - сила сопротивления и d - расстояние.

    Согласно закону сохранения энергии, работа, совершенная над системой, равна изменению ее полной энергии.

    Так как полная энергия электросамоката равна энергии его батареи, делаем вывод, что W = Q * U, где W - работа, Q - заряд батареи и U - напряжение на батарее.

    Учитывая, что сопротивление цепи равно R, можно записать, что U = I * R, где I - сила тока.

    Тогда, исходя из полученных выражений, можно записать следующее: F * d = Q * I * R. Мы знаем, что I = Q / t, где t - время прохождения расстояния d.

    Теперь мы можем записать: F * d = Q^2 * R / t.

    Исходя из всего вышеизложенного, мы можем найти расстояние d = (Q^2 * R) / (F * t). Вставим значения: d = (Q^2 * R) / (kv * t).

    Теперь подставим данные из условия: R = 8,0 Ом, Q - заряд батареи, F - сила сопротивления воздуха, k - коэффициент пропорциональности и v - скорость.

    Доп. материал:
    Заряд батареи электросамоката составляет Q = 5,0 Кл, скорость v = 10 м/c, сила сопротивления воздуха F = 2,0 H, коэффициент пропорциональности k = 0,5 Н/м/c и время t = 60 секунд.
    Для расчета расстояния пройденного электросамокатом воспользуемся формулой: d = (Q^2 * R) / (kv * t).
    Подставляем известные значения: d = (5,0 Кл^2 * 8,0 Ом) / (0,5 Н/м/c * 60 сек).
    Производим вычисления: d = 12,0 Кл^2 * Ом / (0,5 Нс / м * 60 с).
    Дальше сокращаем единицы измерения и рассчитываем: d = 240 м.

    Совет: Чтение и повторение теории из учебника о законах Ньютона, работе и энергии позволит вам лучше понять материал. Также полезно будет проработать несколько примеров задач на применение этих законов для закрепления знаний.

    Проверочное упражнение:
    Заряд батареи электросамоката равен Q = 4,0 Кл, скорость v = 6 м/c, сила сопротивления воздуха F = 3,0 H, коэффициент пропорциональности k = 0,3 Н/м/c и время t = 45 секунд. Рассчитайте расстояние, пройденное электросамокатом с учетом силы сопротивления воздуха.
Написать свой ответ: