محاسبه توان متوسط موتور آسانسور

دهم فیزیک 1 (رشته ریاضی)

جرم اتاقک آسانسور به همراه سرنشینان آن ۳۷۳کیلوگرم است اگر این آسانسور در مدت نیم دقیقه از طبقه ی همکف به طبقه ی دوم در ارتفاع ۶متری برود توان متوسط انجام کار توسط موتور آسانسور چند اسب بخار است

فاطمه باوی

جواب این سوال رو می‌دونی؟

با هم‌درس رقابت کن و جایزه ببر!

پاسخ‌ها

هم‌‌درس

پاسخ هوش مصنوعی

راهنمایی کوتاه: برای محاسبه توان متوسط، ابتدا کار انجام‌شده توسط موتور را محاسبه می‌کنیم، سپس آن را بر زمان تقسیم می‌کنیم و در نهایت واحد را به اسب‌بخار تبدیل می‌کنیم.

گام‌به‌گام:

۱) داده‌ها:
جرم کل (m) = ۳۷۳ کیلوگرم
ارتفاع (h) = ۶ متر
زمان (t) = نیم دقیقه = ۳۰ ثانیه
شتاب گرانش (g) ≈ ۹٫۸ متر بر مجذور ثانیه
۲) کار انجام‌شده توسط موتور (W):
کار برابر است با انرژی پتانسیل گرانشی که آسانسور کسب می‌کند:
$W = m g h$
$W = ۳۷۳ \times ۹٫۸ \times ۶$
$W \approx ۲۱۹۳۲٫۴ ژول$
۳) توان متوسط (P):
توان متوسط برابر کار تقسیم بر زمان است:
$P = \frac{W}{t}$
$P = \frac{۲۱۹۳۲٫۴}{۳۰}$
$P \approx ۷۳۱٫۰۸ وات$
۴) تبدیل به اسب‌بخار (hp):
هر اسب‌بخار تقریباً برابر ۷۴۶ وات است:
$P (hp) = \frac{۷۳۱٫۰۸}{۷۴۶}$
$P \approx ۰٫۹۸ اسب‌بخار$

پاسخ نهایی: توان متوسط موتور آسانسور تقریباً ۰٫۹۸ اسب‌بخار است (حدود ۱ اسب‌بخار).

مثال مشابه: اگر آسانسوری با جرم ۵۰۰ کیلوگرم در مدت ۲۰ ثانیه به ارتفاع ۱۰ متر برود، توان متوسط آن چقدر است؟ (پاسخ: حدود ۳٫۲۸ اسب‌بخار)

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: می‌توانی اثر اصطکاک یا شتاب اولیه آسانسور را نیز در محاسبات در نظر بگیری. همچنین، واحدهای دیگر توان مانند کیلووات را تمرین کن.