võimsus füüsikas

Selgitame, mis on võim füüsikas, millised tüübid on olemas ja millised on erinevad näited. Samuti valemid selle arvutamiseks.

Võimsus on antud aja jooksul tehtud töö hulk.

Mis on võim füüsikas?

Füüsikas on jõud (mida tähistab sümbol P) on määratud summa töö mõjutatud mingil viisil ühikus ilm kindlaks määratud. Teisisõnu, see on töö hulk ajaühikus, mille mõni objekt või süsteem toodab.

Võimsust mõõdetakse vattides (W), ühik, mis avaldab austust Šoti leiutajale James Wattile ja võrdub ühe džauliga (J) tehtud tööga. teiseks (s), see tähendab:

W = J/s

Anglosaksi mõõtmissüsteemis asendatakse see ühik hobustega jõudu (hp).

Võime võimsust täpselt mõista ja mõõta oli määrav tegur esimeste aurumasinate väljatöötamisel – seadme, millel Tööstusrevolutsioon. Tänapäeval seevastu seostatakse sellega tavaliselt elektrit ja teist tüüpi energeetilised ressursid kaasaegne, kuna saate määrata ka koguse Energia edastatud.

Võimsuse tüübid

Toiteallikaid on järgmist tüüpi:

  • Mehaaniline jõud See, mis tuleneb jõu rakendamisest jäigale või deformeeritavale tahkele ainele.
  • Elektrienergia. Töö asemel viitab see ajaühikus ülekantavale energiahulgale a süsteem või vooluring.
  • Küttevõimsus. Viitab summale soojust et keha vabastab keskkond ajaühiku kohta.
  • Heli võimsus. Seda mõistetakse energiahulgana, mille helilaine ajaühikus läbi antud pinna kannab.

Jõuvalemid

Masina võimsus ütleb meile, kas see suudab tööd teha.

Võimsus arvutatakse üldiselt järgmise valemi järgi:

P = ΔE / Δt

ΔE tähistab energia või töö muutust.

Δt tähistab sekundites mõõdetud aega.

Igat tüüpi tugevust väljendatakse siiski oma koostise kaudu, näiteks:

  • Mehaaniline jõud P (t) = F.v, kuigi kui tahke aine pöörleb ja rakendatud jõud muudavad selle nurkkiirust, kasutame selle asemel P (t) = F.v + M.ω. F ja M on vastavalt resultantjõud ja resultantmoment; samas kui V ja ω on selle punkti kiirus, mille üle resultant arvutati, ja keha nurkkiirus.
  • Elektrienergia. P (t) = I (t). V (t), kus I on voolav vool, mõõdetuna amprites, ja V on potentsiaalide erinevus (langus Pinge) mõõdetuna voltides. Juhul a vastupidavus Elektrijuhi asemel kasutatakse valemit P = I2R = V2 / R, kus R on materjali takistus, mõõdetuna oomides.
  • Küttevõimsus. P = E / t, kus E on antud soojusenergia, mõõdetuna džaulides (J). Pange tähele, kuidas see on kuumuse kraadi suhtes ükskõikne.
  • Heli võimsus. PS = ʃOn dS, kus mas on heli intensiivsus ja dS element, milleni jõuab Laine.

Võimsuse näited

  • Võimsus massi liigutamiseks

Soovime tõsta 100 kg ehitusmaterjali poolelioleva maja seitsmendale korrusele ehk ca 20 meetri kaugusele. ma tavaliselt. Tahame seda teha kraana abil ja 4 sekundiga, seega peame välja selgitama selle vajaliku võimsuse.

Valemi P = w / t kasutamiseks peame esmalt arvutama kraana tehtud töö.

Selleks kasutame valemit W = F. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19 600 N. Siis: P = 19 600 N / 4 s, see tähendab, et kraana võimsus peab olema 4900 W.

  • Takistit hajutav võimsus

Peame arvutama võimsuse, mille 10-oomine elektritakistus hajub, kui ristame selle praegune 10 amprit. Sel juhul rakendame valemit P = R x I2 järgmiselt: P = 10 x 102, mille tulemuseks on 1000 vatti hajutatud võimsus.

!-- GDPR -->