Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Сможет ли он долго поддерживать горение лампочки мощностью P = 60 Вт, и

Условие

Известно, что «лошадиная сила» (л. с.) равна мощности 75 кгс · м/с ≈ 735 Вт, а средний человек при длительной работе развивает мощность около 0,16 л. с. и кратковременно может превышать это ограничение. Человек, стараясь после отключения электричества в сети осветить свое жилище, используя электрогенератор с механическим приводом с КПД η = 60%, вращает ротор генератора через редуктор за ручку, находящуюся на расстоянии R = 0,5 м от оси, со скоростью n = 20 об/мин, прикладывая к ручке силу F = 100 Н. Сможет ли он долго поддерживать горение лампочки мощностью P = 60 Вт, и не перегорит ли она от перенапряжения (лампочка рассчитана на номинальное напряжение 220 В, но не более 235 В, а напряжение генератора прямо пропорционально скорости вращения ротора)?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    КПД генератора с механическим приводом равен отношению его электрической мощности к механической мощности, развиваемой человеком: η=PэлPмех\eta= \frac{P_эл}{P_мех} Механическая мощность, развиваемая человеком, равна Pмех=Fv,P_мех=F v , где скорость движения по окружности v=2ПиRnv =2 Пи Rn Откуда получаем: Pмех=F⋅2Пиn⋅R≈100⋅6,28⋅2060⋅0,5≈104,7Вт,P_мех=F \cdot 2 Пи n \cdot R\approx 100 \cdot 6,28 \cdot \frac{20}{60} \cdot 0,5\approx104,7Вт, а электрическая мощность генератора Pэл=ηPмех≈62,8Вт,P_эл=\eta P_мех\approx62,8Вт, что достаточно для питания лампочки мощностью 60 Вт.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Напряжение питания по условию прямо…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача)»