Buna göre, motorun gücü kaç kW’tır?
Cevap:
Soruda, 1000 kg kütleli bir arabanın yatay yolda 0 m/s’den 30 m/s hıza 10 saniyede ulaştığı belirtilmiş. Motorun harcadığı enerjinin %40’ının ısıya dönüştüğü de verilmiş.
Öncelikle, arabanın momentumunu hesaplayalım:
-
Kinetik Enerji Hesaplaması:
Kinetik enerji formülü:
KE = \frac{1}{2}mv^2Burada m = 1000 \, kg ve v = 30 \, m/s.
KE = \frac{1}{2} \times 1000 \times 30^2 = 450,000 \, \text{joule} -
Motorun Toplam Harcadığı Enerji:
Motorun harcadığı enerjinin sadece %60’ı kinetik enerjiye dönüşüyor. O zaman:
\text{Toplam enerji} = \frac{\text{Kinetik Enerji}}{0.6} = \frac{450,000}{0.6} = 750,000 \, \text{joule} -
Güç Hesaplaması:
Güç, birim zamanda yapılan iştir. Burada toplam enerji 10 saniyede harcanmış:
P = \frac{\text{Enerji}}{\text{Zaman}} = \frac{750,000}{10} = 75,000 \, \text{watt}75,000 \, \text{watt} = 75 \, \text{kW}
Bu hesaplamalara göre motorun gücü 75 kW’tır. Doğru cevap C şıkkıdır.