Kwalifikacja: MEC.03 - Montaż i obsługa maszyn i urządzeń
Zawód: Technik mechanik
Jaką moc powinien mieć silnik, który napędza żuraw, aby zrealizować pracę 180 kJ w ciągu 1 minuty?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Aby określić moc silnika potrzebnego do wykonania pracy 180 kJ w ciągu jednej minuty, należy skorzystać ze wzoru na moc: P = W / t, gdzie P to moc w kilowatach (kW), W to praca w kilodżulach (kJ), a t to czas w godzinach (h). W tym przypadku mamy 180 kJ pracy do wykonania w ciągu 1 minuty, co odpowiada 1/60 godziny. Przekształcając wzór, otrzymujemy P = 180 kJ / (1/60 h) = 180 kJ * 60 = 10800 kJ/h. Ponieważ 1 kW to 1 kJ/s, przeliczając na kilowaty, otrzymujemy 10800 kJ/h * (1 h / 3600 s) = 3 kW. Taka moc jest niezbędna do efektywnego działania żurawia w tym czasie. W praktyce, określenie odpowiedniej mocy silnika jest kluczowe dla zapewnienia wydajności i bezpieczeństwa operacji dźwigowych, zwłaszcza w budownictwie, gdzie obciążenia mogą być znaczne, a czas realizacji prac ograniczony. Przykładem zastosowania jest dobór silników w nowoczesnych żurawiach wieżowych, które muszą sprostać różnym warunkom pracy.
W przypadku błędnych odpowiedzi na to pytanie, często pojawia się nieporozumienie dotyczące interpretacji jednostek miary związanych z mocą i pracą. Kluczowym elementem jest zrozumienie, że moc jest miarą pracy wykonanej w jednostce czasu. Wybierając odpowiedzi takie jak 2 kW, 5 kW czy 6 kW, można popełnić błąd w obliczeniach związanych z przeliczeniem jednostek. Na przykład, odpowiedź 2 kW sugeruje, że w ciągu jednej minuty silnik mógłby wykonać 120 kJ pracy (2 kW * 60 s), co jest niższe od wymaganego 180 kJ, co skutkuje niedostateczną mocą. Z kolei odpowiedzi 5 kW i 6 kW oznaczają, że silnik wykonuje odpowiednio 300 kJ i 360 kJ pracy w tym samym czasie, co jest zbyt dużo, co wskazuje na nadmiar mocy, który może prowadzić do nieefektywności lub nadmiernego zużycia energii. Zrozumienie tych podstawowych koncepcji jest kluczowe, ponieważ niewłaściwe wyliczenia mogą prowadzić do wyboru silników, które nie są odpowiednio dopasowane do wymagań pracy, co w praktyce może skutkować pojawieniem się problemów technicznych oraz zwiększeniem kosztów eksploatacji. Dobrą praktyką jest zawsze weryfikować obliczenia i analizować wszystkie aspekty związane z projektem, co pozwoli uniknąć typowych błędów myślowych.