- Формули
- Единици
- Видове мощност
- Механична мощност
- Електроенергия
- Отоплителна мощност
- Звукова мощност
- Номинална мощност и реална мощност
- Примери
- Първи пример
- Решение
- Втори пример
- Решение
- Препратки
На физическа мощ се отнася до размера на работата (или консумирана енергия) за единица време. Мощността е скаларна величина, нейната мерна единица в Международната система от единици е джаулът в секунда (J / s), известен като ват в чест на Джеймс Уат.
Друга доста често срещана мерна единица са традиционните конски сили. Във физиката се изучават различни видове мощност: механична мощност, звукова мощност, калоричност и др. Като цяло има интуитивна идея за значението на потентността. Обикновено се свързва с по-голяма мощност, по-голяма консумация.
Така една крушка консумира повече електрическа енергия, ако нейната мощност е по-голяма; Същото важи и за сешоар, радиатор или персонален компютър.
Следователно е необходимо да се разбере напълно неговото значение, различните видове сили, които съществуват, и да се разбере как се изчислява и какви са връзките между най-разпространените му мерни единици.
Формули
По дефиниция за изчисляване на консумираната или подадена мощност във времеви интервал се използва следният израз:
P = W / t
В този израз P е мощност, W е работа, а t е време.
Ако това, което искате е да изчислите моменталната мощност, трябва да използвате следната формула:
В тази формула ∆t е прирастът на времето, F е силата и v е скоростта.
Единици
Уникалността на силата в Международната система от единици е джаулът в секунда (J / s), известен като ват (W). Също така е доста често в някои контексти да се използват други единици като киловат (кВт), конски сили (CV), наред с други.
Разбира се, киловатът е равен на 1000 вата. От своя страна, еквивалентността между конски сили и ват е следната:
1 CV = 745,35 W
Друга единица мощност, въпреки че използването й е много по-рядко, е erg в секунда (erg / s), което е еквивалентно на 10 -7 W.
Важно е да се разграничи киловат от киловатчас (kWh), тъй като последният е единица енергия или работа, а не мощност.
Видове мощност
Сред различните видове власт, които съществуват, някои от най-важните са тези, които ще бъдат изучени по-долу.
Механична мощност
Механичната сила, упражнена върху твърдо твърдо вещество, се получава, като продуктът се превърне между общата приложена сила и скоростта, предадена на това тяло.
P = F ∙ v
Този израз е еквивалентен на израза: P = W / t и всъщност се получава от него.
В случай, че се получи въртеливо движение на твърдото твърдо вещество и следователно силите, упражнявани върху него, променят ъгловата му скорост, пораждайки ъглово ускорение, следва, че:
P = F ∙ v + M ∙ ω
В този израз M е моментът, произтичащ от приложените сили, а ω е ъгловата скорост на тялото.
Електроенергия
Електрическата енергия, доставена или консумирана от електрически компонент, е резултат от разделяне на количеството електрическа енергия, доставено или погълнато от споменатия компонент, и времето, прекарано в него. Изчислява се от следния израз:
P = V ∙ I
В това уравнение V е потенциалната разлика в компонента, а I е интензитетът на електрическия ток, който преминава през него.
В конкретния случай, че компонентът е електрическо съпротивление, за изчисляване на мощността могат да се използват следните изрази: P = R ∙ I 2 = V 2 / R, където R е стойността на електрическото съпротивление на въпросния компонент.
Отоплителна мощност
Калоричната мощност на компонента се определя като количеството разсеяна или освободена енергия като топлина от споменатия компонент за единица време. Изчислява се от следния израз:
P = E / t
В този израз Е е енергията, отделена под формата на топлина.
Звукова мощност
Звуковата мощност се определя като енергия, пренасяна от звукова вълна за единица време през определена повърхност.
По този начин силата на звука зависи както от интензитета на звуковата вълна, така и от повърхността, пресечена от споменатата вълна, и се изчислява чрез следния интеграл:
P S = ⌠ S I S ∙ d S
В този интеграл Ps е звуковата сила на вълната, Is е интензитетът на звука на вълната, а dS е повърхностният диференциал, пресечен от вълната.
Номинална мощност и реална мощност
Номинална мощност е максималната мощност, която машина или двигател изисква или може да предложи при нормални условия на употреба; тоест, максималната мощност, която машината или двигателят може да поддържа или предлага.
Номиналният термин се използва, тъй като тази мощност като цяло се използва за характеризиране на машината, за да я назовем.
От своя страна реалната или полезна мощност - тоест мощността, която действително се използва, генерира или използва от машината или двигателя - обикновено е различна от номиналната, обикновено е по-малка.
Примери
Първи пример
Искате да кранете пиано със 100 кг до седмия етаж, който е на височина 20 метра. На крана са нужни 4 секунди, за да вдигне пианото. Изчислете мощността на крана.
Решение
За изчисляване на мощността се използва следният израз:
P = W / t
Въпреки това, на първо място се изисква да се изчисли работата, извършена от крана.
W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9.8 ∙ 20 ∙ 1 = 19 600 N
Следователно мощността на крана ще бъде:
P = 19 600/4 = 4900 W
Втори пример
Изчислете мощността, разсеяна от 10 Ω резистор, ако ток е 10 A.
Решение
В този случай е необходимо да се изчисли електрическата мощност, за която се използва следната формула:
P = R ∙ I 2 = 10 ∙ 10 2 = 1000 W
Препратки
- Resnik, Halliday & Krane (2002). Физика том 1. Cecsa.
- Мощност (физическа). (Ро). В Уикипедия. Произведено на 3 май 2018 г. от es.wikipedia.org.
- Мощност (физика). (Ро). В Уикипедия. Произведено на 3 май 2018 г. от en.wikipedia.org.
- Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Физика 4-та. CECSA, Мексико.
- Серуей, Реймънд А.; Джует, Джон У. (2004). Физика за учени и инженери (6-то издание). Брукс / Коул.