Фізичний кейс на тему "Електросамокат vs скутер"

Електросамокат VS Скутер.

Битва за бюджет та екологію

Технічні характеристики:

 Джерело енергії – літій-йонний акумулятор

 Ємність/ Витрата – 48В, 15А * год

 Потужність двигуна – 500 Вт

 Запас ходу/Бак – 40 км на одному заряді

 ККД двигуна – близько 90%

 Вартість покупки – 22 000 грн (новий)

Електросамокат середньої вартості

Технічні характеристики:

Джерело енергії – Бензин А-95

Ємність/ Витрата – 2,5л/100км

Потужність двигуна – 3000 Вт(близько 4 к.с)

Запас ходу/Бак – 5л (на 200км)

ККД двигуна – близько 25%

Вартість покупки – 18 000 грн (+ТО 3 000грн)

Вживаний скутер, 50 кубів

Економічні показники (Тарифи)

Вартість електроенергії: 4.32 грн за 1 квт*год.

Вартість бензину А-95: 56 грн за 1 літр. Вартість моторної оливи (для скутера): 400 грн на кожні 1000 км.

Енергетична ефективність (Фізичний результат) Перевага ККД: Електродвигун самоката має ККД близько 90%, тоді як двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) скутера — лише 20–25%.

Втрати енергії: У скутері до 75% енергії палива витрачається на нагрівання атмосфери та подолання тертя в складній трансмісії. У самокаті втрати енергії на тепло мінімальні.

Щільність енергії: Хоча бензин має вищу питому теплоту згоряння (в 1 кг бензину енергії більше, ніж в 1 кг акумуляторів), низький ККД скутера нівелює цю перевагу для коротких міських поїздок.

Економічна доцільність (Фінансовий результат)

Вартість кілометра: Поїздка на електросамокаті обходиться в 15–20 разів дешевше, ніж на скутері.

Приклад: 100 км на самокаті коштують приблизно 4–6 грн (за тарифами на електроенергію), а на скутері — близько 140–160 грн (бензин + олива).

Точка беззбитковості: Попри вищу ціну нового самоката порівняно з вживаним скутером, за рахунок дешевої енергії самокат повністю окупає різницю в ціні вже через 2500–3000 км пробігу (приблизно 1.5–2 сезони активного використання).

Прихована вартість: Скутер потребує регулярного технічного обслуговування (заміна фільтрів, мастила, свічок запалювання), що збільшує експлуатаційні витрати на 20–30% щорічно.

Екологічний та соціальний вплив (Компетентнісний результат) Вуглецевий слід: Електросамокат має «нульовий» локальний викид $CO_2$. Скутер при пробігу 1000 км викидає в повітря міста близько 50–60 кг вуглекислого газу та продукти неповного згоряння палива, якими дихають оточуючі.

Шумове забруднення: Електросамокат працює майже безшумно, що покращує комфорт міського середовища, на відміну від гучного вихлопу скутера.

Ризики: Висока мобільність самоката вимагає від користувача кращого знання фізики гальмування та рівноваги через малий діаметр коліс, що робить його вразливішим до нерівностей дороги порівняно зі скутером.

З точки зору фізики та економіки, електросамокат є переможцем для щоденних поїздок на відстані до 10 км.

Він демонструє, як високий ККД сучасних технологій дозволяє не лише зберігати довкілля, а й значно

економити особистий бюджет. Скутер залишається актуальним лише у випадках, коли немає доступу до

електромережі для зарядки або є потреба у значних дистанціях (понад 50 км) без зупинок