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120 볼트 전류의 모터로 초당 10 미터로 질량을 얼마나 큰 질량을 들어 올릴 수 있습니까?

이 문제에 접근하는 방법은 다음과 같습니다. 단위와 관련된 개념에주의를 기울여야한다는 점을 명심하십시오.

개념 이해

* 파워 : 에너지가 전달되거나 사용되는 속도. 와트 (W)로 측정.

* 전력 : 전압 (v) 및 전류 (i)의 생성물로 계산됩니다.

* 기계적 힘 : 작업이 수행되는 속도. 와트 (W)로 측정.

* 작업 : 힘은 멀리서 가해졌습니다. 줄로 측정 (J).

* 힘 : Newtons (N)로 측정 된 물체를 밀거나 당기십시오.

* 질량 : 킬로그램 (kg)으로 측정 된 물체의 물질의 양.

* 중력으로 인한 가속도 (g) : 9.8 m/s² (대략)

계산

1. 전력 계산 :

* 전력 (P) =전압 (V) * 전류 (i)

* P =120 V * 20 A =2400 W

2. 효율을 고려하십시오 :

* 실제 모터는 100% 효율적이지 않습니다. 그들은 열과 마찰에 약간의 에너지를 잃습니다. 80%의 합리적인 효율을 가정 해 봅시다 (모터 사양에 따라이를 조정할 수 있음).

* 기계적 전력 (p_mech) =효율 * 전력

* p_mech =0.80 * 2400 W =1920 W

3. 기계적 힘을 리프팅과 관련시킨다 :

* 기계적 힘 (p_mech) =힘 (f) * 속도 (V)

* 우리는 질량을 들어 올리는 데 필요한 힘을 찾고 싶습니다.

4. 강력한 힘 :

* f =p_mech / v =1920 w / 10 m / s =192 n

5. 질량 :

* 힘 (f) =질량 (m) * 중력으로 인한 가속도 (g)

* m =f / g =192 N / 9.8 m / s² ≈ 19.6 kg

답 :

80% 효율을 가정하면 이러한 사양을 가진 모터는 이론적으로 약 19.6 kg의 질량을 들어 올릴 수 있습니다. 초당 10 미터의 속도로.

중요한 고려 사항 :

* 실제 제한 사항 : 모터는 토크, 속도 및 전력 출력의 한계가 있습니다. 위의 계산은 이상적인 조건을 가정합니다.

* 효율성 : 운동 효율은 크게 다릅니다. 실제 효율성을 위해 항상 모터 사양에 문의하십시오.

* 안전 : 모터로 작업 할 때 안전 요소를 고려하고 하중을 들어 올리는 것이 중요합니다. 항상 적절한 안전 장비와 기술을 사용하십시오.

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