Plik Siła fizyczna odnosi się do ilości wykonanej pracy (lub zużytej energii) w jednostce czasu. Moc jest wielkością skalarną, a jej jednostką miary w Międzynarodowym Systemie Jednostek jest dżul na sekundę (J / s), znany jako wat na cześć Jamesa Watt.
Inną dość powszechną jednostką miary jest tradycyjna moc. W fizyce badane są różne rodzaje mocy: między innymi moc mechaniczna, moc akustyczna, moc cieplna. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje intuicyjna koncepcja znaczenia potencji. Zwykle wiąże się to z większą mocą, większym zużyciem.
Zatem żarówka zużywa więcej energii elektrycznej, jeśli jej moc jest większa; to samo dotyczy suszarki do włosów, kaloryfera czy komputera osobistego.
Z tego powodu konieczne jest dobre zrozumienie jego znaczenia, różnych rodzajów istniejących mocy i zrozumienia, w jaki sposób jest obliczana i jakie są relacje między jej najpowszechniejszymi jednostkami miary..
Indeks artykułów
Z definicji, aby obliczyć pobraną lub dostarczoną moc w przedziale czasu, stosuje się następujące wyrażenie:
P = W / t
W tym wyrażeniu P to potęga, W to praca, a t to czas.
Jeśli chcesz obliczyć moc chwilową, musisz użyć następującego wzoru:
W tym wzorze ∆t jest przyrostem czasu, F jest siłą, av jest prędkością.
Wyjątkowość mocy w Międzynarodowym Systemie Jednostek to dżul na sekundę (J / s), znany jako wat (W). W niektórych kontekstach dość często używa się innych jednostek, takich jak między innymi kilowat (kW), konie mechaniczne (CV)..
Oczywiście kilowat to 1000 watów. Ze swojej strony równoważność mocy i mocy jest następująca:
1 CV = 745,35 W.
Inną jednostką mocy, chociaż jej użycie jest znacznie mniej powszechne, jest erg na sekundę (erg / s), co odpowiada 10-7 W.
Ważne jest, aby odróżnić kilowat od kilowatogodziny (kWh), ponieważ ta ostatnia jest jednostką energii lub pracy, a nie mocy.
Spośród różnych rodzajów mocy, które istnieją, niektóre z najważniejszych to te, które zostaną omówione poniżej..
Moc mechaniczną wywieraną na sztywne ciało stałe uzyskuje się poprzez wytworzenie iloczynu między całkowitą wypadkową przyłożoną siłą a prędkością przenoszoną na to ciało.
P = F ∙ v
Wyrażenie to jest równoważne wyrażeniu: P = W / t i faktycznie jest z niego uzyskiwane.
W przypadku, gdy występuje również ruch obrotowy sztywnej bryły i w związku z tym działające na nią siły modyfikują jej prędkość kątową, powodując przyspieszenie kątowe, należy przestrzegać następujących zasad:
P = F ∙ v + M ∙ ω
W tym wyrażeniu M jest momentem wynikającym z przyłożonych sił, a ω jest prędkością kątową ciała.
Moc elektryczna dostarczana lub pobierana przez komponent elektryczny jest wynikiem podzielenia ilości energii elektrycznej dostarczonej lub pochłoniętej przez ten komponent i spędzonego na niej czasu. Oblicza się go na podstawie następującego wyrażenia:
P = V ∙ I
W tym równaniu V jest różnicą potencjałów na elemencie, a I jest natężeniem prądu elektrycznego, który przez niego przepływa.
W szczególnym przypadku, gdy element jest oporem elektrycznym, do obliczenia mocy można użyć następujących wyrażeń: P = R ∙ Idwa = Vdwa / R, gdzie R jest wartością rezystancji elektrycznej danego elementu.
Moc kaloryczną komponentu definiuje się jako ilość energii rozproszonej lub uwolnionej w postaci ciepła przez ten komponent w jednostce czasu. Oblicza się go na podstawie następującego wyrażenia:
P = E / t
W tym wyrażeniu E jest energią uwalnianą w postaci ciepła.
Moc akustyczną definiuje się jako energię przenoszoną przez falę dźwiękową w jednostce czasu przez określoną powierzchnię.
W ten sposób moc akustyczna zależy zarówno od natężenia fali dźwiękowej, jak i powierzchni, przez którą ta fala przechodzi i jest obliczana za pomocą następującej całki:
P.S = ⌠S jaS ∙ d S.
W tej całkowej Ps jest mocą akustyczną fali, Is jest natężeniem dźwięku fali, a dS jest różnicą powierzchni, przez którą przechodzi fala.
Moc nominalna to maksymalna moc, jakiej maszyna lub silnik wymaga lub może zaoferować w normalnych warunkach użytkowania; to znaczy maksymalna moc, jaką maszyna lub silnik może obsługiwać lub oferować.
Termin nominalny jest używany, ponieważ ta moc w ogólności jest używana do scharakteryzowania maszyny, aby ją nazwać.
Z drugiej strony, rzeczywista lub użyteczna moc - to znaczy moc, która jest faktycznie używana, generowana lub używana przez maszynę lub silnik - jest ogólnie różna od nominalnej i jest zwykle mniejsza..
Chcesz podnieść 100-kilogramowy fortepian za pomocą dźwigu na siódme piętro, które znajduje się na wysokości 20 metrów. Podniesienie fortepianu zajmuje 4 sekundy. Oblicz moc dźwigu.
Do obliczenia mocy używa się następującego wyrażenia:
P = W / t
Jednak przede wszystkim należy obliczyć pracę wykonaną przez dźwig.
W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9,8 ∙ 20 ∙ 1 = 19,600 N.
Dlatego moc żurawia będzie wynosić:
P = 19 600/4 = 4900 W.
Oblicz moc rozpraszaną przez rezystor 10 Ω, jeśli przepływa przez niego prąd o wartości 10 A..
W takim przypadku konieczne jest obliczenie mocy elektrycznej, dla której stosuje się następujący wzór:
P = R ∙ Idwa = 10 ∙ 10dwa = 1000 W.
Jeszcze bez komentarzy