Wiązka zadań
Baterie w laptopie
Zadanie
Bateria w laptopie Janka przestała działać. Janek zaczął rozglądać się za nową baterią. Otrzymał ofertę zawierającą charakterystykę 5 baterii:
| Pojemność | Cena | |
| bateria A | 4,4 Ah | 351 zł |
| bateria B | 6,6 Ah | 383 zł |
| bateria C | 8 Ah | 510 zł |
| bateria D | 9,6 Ah | 600 zł |
Dowiedział się, że pojemność baterii mówi o zgromadzonym w niej ładunku elektrycznym. Na przykład pojemność 5 Ah oznacza, że z baterii można czerpać prąd o natężeniu 2 A przez 2,5 h lub1 A przez 5 h itd.
Laptop pracuje pod napięciem 20 V, a jego średnia moc wynosi 30 W.
Janek potrzebuje baterii, która umożliwia co najmniej 4-godzinną pracę bez doładowywania i chciałby, aby była ona możliwie najtańsza.
Którą baterię powinien wybrać?
`square` a) A
`square` b) B
`square` c) C
`square` d) D
Poprawna odpowiedź
B
Wymaganie ogólne
1 Wykorzystanie wielkości fizycznych do opisu poznanych zjawisk lub rozwiązania prostych zadań obliczeniowych.
Wymaganie szczegółowe
4.7. Elektryczność. Uczeń posługuje się pojęciem natężenia prądu elektrycznego
4.8. Elektryczność. Uczeń posługuje się (intuicyjnie) pojęciem napięcia elektrycznego
4.10. Elektryczność. Uczeń posługuje się pojęciem pracy i mocy prądu elektrycznego
Komentarz
Zadanie wymagało przeanalizowania tekstu oraz dokonania kilku nieskomplikowanych obliczeń. Uczeń rozwiązujący to zadanie powinien wykazać się znajomością podstawowej wiedzy z zakresu elektryczności. W treści zadania przedstawiona jest konkretna sytuacja życiowa dotycząca zakupu optymalnej baterii do komputera. W tabeli podano pojemność (w amperogodzinach), a pod tabelą wyjaśniono jej praktyczne znaczenie. Znając warunki pracy laptopa, napięcie zasilające i pobieraną moc, możemy policzyć najniższą wartość pojemności baterii wystarczającą do 4-godzinnej pracy komputera. Skoro przy napięciu 20 V laptop ma moc 30 W, to natężenie płynącego prądu wynosi 1,5 A (korzystamy ze wzoru moc = napięcie × natężenie prądu). Zatem przy optymalnej pracy laptopa natężenie pobieranego prądu z baterii wynosi 1,5 ampera. Oznacza to, że minimalna pojemność potrzebna do zapewnienia czterech godzin ciągłej pracy laptopa wynosi 6 Ah (1,5 A x 4 h). Zatem wszystkie baterie o pojemności większej niż 6 Ah są odpowiednie do tego laptopa. Biorąc pod uwagę drugi warunek, jak najmniejszy koszt, należy wybrać baterię o pojemności 6,6 Ah, czyli odpowiedź B.
Zadanie wykorzystano w badaniu pilotażowym przeprowadzonym w pierwszych klasach liceum ogólnokształcącego. Około 42% badanych podało prawidłowe rozwiązanie zadania.
Utwór jest chroniony prawem autorskim. Zasady i warunki korzystania z niego określa Regulamin Serwisu Bazy Dobrych Praktyk.
"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl
