Мы объясним, что такое власть в физике, какие типы существуют и приведем различные примеры. А также формулы для его расчета
Мощность – это количество работы, выполненной за определенное время
Что такое сила в физике?
В физике мощность (представленная символом P) – это заданное количество работы , выполненной каким-либо образом за заданную единицу времени. То есть это количество работы в единицу времени, которое производит некоторый объект или система
Мощность измеряется в ваттах (Вт) , единице, которая отдает дань уважения шотландскому изобретателю Джеймсу Уатту и эквивалентна одному джоулю (Дж) работы, выполненной за секунду (с), т.е:
W = Дж/с
В англосаксонской системе измерения эта единица заменена на лошадиную силу (hp)
Способность понимать и точно измерять мощность была определяющим фактором в разработке первых паровых двигателей, устройства, на котором была построена промышленная революция. Однако сегодня он часто ассоциируется с электричеством и другими видами современных энергоресурсов , поскольку может также обозначать количество передаваемой энергии
Виды власти
Существуют следующие виды власти:
- Механическая сила. То, что возникает в результате приложения силы к твердому или деформируемому твердому телу.
- Электрическая энергия. Под работой понимается количество энергии, передаваемой в единицу времени в системе или цепи.
- тепловая мощность. Относится к количеству тепла , которое тело выделяет в окружающую среду за единицу времени.
- Мощность звука. Означает количество энергии, которое звуковая волна переносит в единицу времени по данной поверхности.
Формулы мощности
Мощность машины говорит о том, сможет ли она выполнить работу.
Мощность рассчитывается, в общем случае, по следующей формуле:
P = ΔE/ Δt
ΔE представляет собой изменение энергии или изменение работы
Δt представляет собой время, измеряемое в секундах
Однако каждый тип власти выражается своей собственной формулировкой, например:
- P(t) = F.v, хотя если происходит вращение твердого тела и приложенные силы изменяют его угловую скорость, то вместо этого мы будем использовать P(t) = F.v + M.ω.F и M – это результирующая сила и результирующий импульс, соответственно; а V и ω – это скорость точки, над которой вычислялась результирующая сила, и угловая скорость тела.
- Электрическая мощность .P(t) = I(t).V(t), где I – протекающий ток, измеряемый в амперах, а V – разность потенциалов (падение напряжения ), измеряемая в вольтах. В случае резистора вместо электрического проводника используется формула P = I2R = V2/R, где R – сопротивление материала, измеряемое в омах.
- Тепловая мощность .P = E/t, где E – предоставленная тепловая энергия, измеряемая в джоулях (Дж). Обратите внимание, что это безразлично для степеней нагрева.
- Мощность звука .PS = ʃIs dS, где Is – интенсивность звука, а dS – элемент, достигаемый волной
Примеры власти
- Сила для перемещения массы.
Мы хотим поднять 100 кг строительных материалов на седьмой этаж строящегося здания, то есть примерно на 20 метров над землей. Мы хотим сделать это с помощью крана и за 4 секунды, поэтому нам нужно выяснить необходимую мощность крана
Чтобы использовать формулу P = w/t, мы должны сначала вычислить работу, выполненную краном
Для этого мы используем формулу W = F.d.cos a = 100 x 9,8 x 20 x 20 x 1 = 19 600 Н. Итак: P = 19 600 Н / 4 с, т.е. мощность крана должна составлять 4900 Вт
- Мощность, рассеиваемая резистором.
Мы должны рассчитать количество энергии, рассеиваемой электрическим сопротивлением 10 Ом, когда мы пропускаем через него ток 10 ампер. В этом случае мы применяем формулу P = R x I2, следующим образом: P = 10 x 102, в результате чего рассеиваемая мощность составляет 1000 ватт
Добавить комментарий