В десятилетии изобретатели придумали заряжать аккумулятор мобильного телефона при простого преобразователя механической энергии в электрическую, что особенно пригодилось туристам-экстремалам, часто бывающим в походах. Данный механизм помещается в подошву обоих ботинок, и каждый раз, когда человек опирается на нее, происходит преобразование энергии с небольшого электрогенератора. Предположим, что турист имеет массу m=65 кг, и за 1 его шаг подошва ботинка проседает на величину h=5 мм. Средняя длина двух последовательных шагов туриста составляет d=1,5 м, подошва проседает на одинаковую величину на протяжении всего пути. Стандартный современный мобильный телефон содержит литий-ионный аккумулятор, который работает на напряжении U=3,7 В, и если он работает на средней силе тока равной I=130 мА, аккумулятор будет функционировать на протяжении t=10 часов. Рассчитайте КПД аккумулятора, если известно, что турист полностью зарядил аккумулятор первоначально разряженного мобильного телефона, преодолев путь в S=82 километра. ответ дайте в процентах с точностью до десятых.
Объяснение:
m=65 кг
h=5 мм = 0,005м
d=1,5 м
U=3,7 В
I=130 мА = 0,13 А
t=10 часов = 36000с
S=82 км = 82000 м
η = ?
количество шагов на расстоянии S
N = 2*S/d
механическая энергия заряда
E = m*g*h*N = m*g*h*2S/d
Работа тока АКБ
A = U*I*t
тогда КПД
η = A / E *100% = (U*I*t) / (m*g*h*2S/d) =
=(U*I*t*d) / (m*g*h*2S) =
=((3,7*0,13*36000*1,5) / (65*10*0,005*2*82000)) *100%== 4,9%