Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
tíhové zrychlení ... g = 10 m∙s-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
Elektřina a magnetismus
Elektřina a magnetismus Vypočítejte, po kolika minutách intenzivního používání se vybije alkalická baterie akumulátorové vrtačky, jestliže na jejím štítku jsou uvedeny mimo jiné tyto údaje: 15 V, 240 W, 2,4 Ah .
Řešení:
Údaje na štítku podávají informaci o napětí, výkonu a tzv. kapacitě baterie.
Jestliže má baterie kapacitu 2,4 Ah, znamená to, že bychom z ní mohli odebírat proud 1 A po dobu 2,4 h.
Z údajů na štítku dále vypočítáme hodnotu odebíraného elektrického proudu:
U = 15 V, P = 240 W, I = ? A
Ze vztahu pro výkon
Vyjádříme proud
Číselně
Jednoduchou úvahou (nebo výpočtem nepřímé úměry pomocí trojčlenky) zjistíme, že baterie, která by se při odběru proudu 1 A vybila po 2,4 h (tzn. 144 min), se při odběru proudu 16 A vybije již po 9 min.
Odpověď:
Baterie se vybije po 9 minutách intenzivního používání.
Poznámka:
Vypočítaná doba se může jevit jako překvapivě krátká, což je dáno poměrně vysokým výkonem. Je potřeba si ale uvědomit, že daný typ nářadí (patřící do tzv. kategorie „hobby“) není vhodný k intenzivnímu vrtání do tvrdých materiálů (např. beton), ale používá se zejména k vrtání do měkčích materiálů (např. dřevo) nebo jako tzv. akušroubovák. Při těchto činnostech je požadovaný výkon nářadí nižší, a proto se baterie nevybije tak rychle. Potřebujeme-li tedy vrtačku používat k intenzivnímu vrtání, je jednoznačně vhodnější pořídit si nářadí z kategorie „profi“.
