'n Hyserangsikking bestaan uit 'n elektriese motor, 'n hysbak en 'n teenwig - NSC Physical Sciences - Question 5 - 2017 - Paper 1

Die arbeid verrig deur die gravitasiekrag kan bereken word met die formule:

$W = F imes d$

waar:

• $F$ is die gravitasiekrag en $d$ is die afstand.

Die gravitasiekrag ($F_{gravity}$) op die hysbak is gegee deur: $F_{gravity} = m imes g$ waar $m = 1200 ext{ kg}$ en $g = 9.8 ext{ m/s}^2$. So,

$F_{gravity} = 1200 imes 9.8 = 11760 ext{ N}$

Dan, die arbeid word: $W = F_{gravity} imes d = 11760 ext{ N} imes 55 ext{ m} = 646800 ext{ J}$

Die arbeid verrig deur die teenwig kan ook met die formule bereken word:

$W = F imes d$

Die teenwig se massa is 950 kg, so die teenwig se gravitasiekrag is: $F_{counterweight} = 950 ext{ kg} imes 9.8 ext{ m/s}^2 = 9310 ext{ N}$

Die arbeid verrig deur die teenwig is dan: $W = F_{counterweight} imes d = 9310 ext{ N} imes 55 ext{ m} = 512050 ext{ J}$

Die totale arbeid wat die motor moet lewer is die som van die arbeid van die gravitasiekrag en die teenwig:

$W_{total} = W_{gravity} + W_{counterweight} = 646800 ext{ J} + 512050 ext{ J} = 1157850 ext{ J}$

Die gemiddelde vermogen ($P$) wat die motor benodig word bereken deur die totale arbeid oor tyd:

P = rac{W}{t}

Hier is die tyd $t$ in sekondes: $3 ext{ minute} = 3 imes 60 = 180 ext{ s}$

Dus, P = rac{1157850 ext{ J}}{180 ext{ s}} = 6432.5 ext{ W}