Feladat: 5238. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Kitűző(k):  Olosz Balázs 
Füzet: 2020/május, 316 - 317. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Egyenesvonalú mozgás lejtőn, Egyéb egyenáram
Hivatkozás(ok):Feladatok megoldásai: 2021/január: 5238. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Egy m0 tömegű elektromos játékautó m tömegű teherrel a platóján állandó sebességgel halad felfelé egy α hajlásszögű lejtőn. Az r sugarú kerekeket meghajtó villanymotort állandósult állapotban modellezhetjük egy R ellenállással sorosan kapcsolt olyan áramköri elemmel, amelynek U feszültsége a tengely ω szögsebességével arányos (U=γω), az I árama pedig a tengelyek által kifejtett M forgatónyomatékkal arányos (I=M/γ). A kisautó egy olyan teleppel működik, amelynek üresjárati feszültsége U0, belső ellenállása pedig Rb.

 
 

Adatok: m=300 g, α=30, r=2 cm, γ=1,2 Vs, U0=4,5 V, R=0,8Ω, Rb=1,2Ω. (A kerekek és a lejtő közötti tapadási súrlódás elég nagy, így az autó nem csúszik meg.)
a) Mekkora állandósult sebességgel halad a kisautó, ha m=600g teher van a platóján?
b) Mekkora m teher esetén lesz a legjobb a szállítás hatásfoka? (A hatásfokon a teher emelésére fordított energia és a telep által leadott energia hányadosát értjük.)