Dobrý den, potřeboval bych poradit s úkolem do Fyziky. Zadání zní:
Ve stanici se právě rozjíždí rychlík tažený elektrickou lokomotivou. Efektivní napájeci napětí v troleji je 25 kV (novější, střídavá napájecí soustava). Lokomotiva řady 350 (Krysa) odebírá z troleje proud 180 A. Celková hmotnost vlaku je 230 tun. Účinnost pohonu lokomotivy je 88 %.
Vypočtěte:
1) Jaký mechanický výkon působí na zrychlení vlaku?
2) Za jak dlouho vlak dosáhne rychlosti 120 km/h?
3) Kolik elektrické energie bylo na dosažení této rychlosti spotřebováno?
4) Jak velký elektrický náboj musel protéct vinutím elektromotorů? Kolik elektronů prošlo vedením?
Budu moc rád, kdyby někdo pomohl jen i s nějakou částí tohoto úkolu. Díky moc ! 
6x
1) Vzoreček pro elektrický výkon předpokládám znáš , ještě započítáme účinnost. Protože nejsou uvedeny jiné ztráty (např. třením), je mechanický výkon stejný.
2) Použijeme vztah: práce = výkon x čas (W = P * t), odkud vyjádříme čas.
Práce, kterou vykonal motor, se využila na pohyb vlaku, je tedy "skrytá" v jeho pohybové (kinetické) energii. Proto místo práce W dosadíme pohybovou energii vlaku E (vzorec popř. viz wikipedie).
(Dosadíme samozřejmě v jednotkách kg a m/s).
2x
Vzorec pro příkon je tady na str. 5
P0 = U krát I
U je 25 kV = 25000 V
I je 180 A
P0 = 25000 krát 180 = 4500000 W = 4,5 MW
1)
P... výkon
u ... účinnost
u = P / P0
P = u krát P0
P = 0,88 krát 4500000
P = 3960000 W
2)
m ... hmotnost
v ... rychlost
m = 230 t = 230000 kg
v = 120 km/h = 33,33 m/s
Ek ... kinetická energie
Ek = 1/2 krát m krát v2
Ek = 1/2 krát 230000 krát 33,332
Ek = 127752223,5 J
t ... čas
P = Ek /t
t = Ek /P
t = 127752223,5 děleno 3960000
t = 32,3 vteřiny
doplněno 20.11.20 23:24:
3)
Kinetická energie je 127752223,5 J
Elektrická energie je taky v Joulech. Ale účinnost přeměny v kinetickou ebergii je těch 88%, tedy 0,88
E ... elektrická energie
EK / E = 0,88
E = EK děleno 0,88
E = 127752223,5 děleno 0,88
E = 145172981 J = 145,17 MJ
4)
I = Q/t
Q ... náboj
t .. čas
Q = I krát t
Q = 180 krát 32,3
Q = 5814 C
Neneseme odpovědnost za správnost informací a za škodu vzniklou jejich využitím. Jednotlivé odpovědi vyjadřují názory jejich autorů a nemusí se shodovat s názorem provozovatele poradny Poradte.cz.
Používáním poradny vyjadřujete souhlas s personifikovanou reklamou, která pomáhá financovat tento server, děkujeme.