Elmagyarázzuk, mi a hatalom a fizikában, a létező típusokat és különféle példákat. Valamint a kiszámításához szükséges képletek.
Mi a hatalom a fizikában?
A fizikában a hatalom (amelyet a szimbólum képvisel P) meghatározott mennyisége munka egységében valamilyen módon végrehajtva időjárás eltökélt. Más szóval, ez az időegységenkénti munka mennyisége, amelyet egy objektum vagy rendszer termel.
A teljesítményt wattban (W) mérik, ez a mértékegység James Watt skót feltaláló előtt tiszteleg, és egy joule (J) által végzett munkának felel meg. második (s), azaz:
W = J/s
Az angolszász mérési rendszerben ezt az egységet a lovak váltják fel Kényszerítés (hp).
A teljesítmény pontos megértésének és mérésének képessége meghatározó tényező volt az első gőzgépek kifejlesztésében, egy olyan berendezésben, amelyen a Ipari forradalom. Manapság viszont általában azzal járnak együtt elektromosság és egy másik típusú energetikai erőforrások modern, hiszen a mennyiségét is kijelölheti Energia továbbított.
Erőtípusok
A következő típusú teljesítmények léteznek:
- Mechanikai teljesítmény Az, ami merev vagy deformálható szilárd testre ható erőből származik.
- Elektromos energia. Munka helyett az egységnyi idő alatt átvitt energia mennyiségére vonatkozik a rendszer vagy áramkör.
- Fűtési teljesítmény. Az összegre utal hőség hogy egy test felszabadítja a környezet időegységenként.
- Hangerő. Az az energiamennyiség, amelyet egy hanghullám időegység alatt egy adott felületen keresztül szállít.
Hatványképletek
A teljesítmény kiszámítása általában a következő képlet szerint történik:
P = ΔE / Δt
A ΔE az energia változását vagy a munka változását jelenti.
A Δt a másodpercben mért időt jelenti.
Mindazonáltal minden hatástípust a saját formulája fejez ki, például:
- Mechanikai teljesítmény P (t) = F.v, bár ha a test forog, és az alkalmazott erők megváltoztatják a szögsebességét, akkor helyette P (t) = F.v + M.ω-t használunk. F és M az eredő erő, illetve az eredő nyomaték; míg V és ω annak a pontnak a sebessége, amely felett az eredőt számítottuk, és a test szögsebessége.
- Elektromos energia. P (t) = I (t). V (t), ahol I az átfolyó áram, amperben mérve, és V a potenciálkülönbség (az áram csökkenése feszültség) voltban mérve. Abban az esetben, ha a kitartás Az elektromos vezető helyett a következő képletet kell használni: P = I2R = V2 / R, ahol R az anyag ellenállása ohmban mérve.
- Fűtési teljesítmény. P = E / t, ahol E a szolgáltatott hőenergia, joule-ban (J) mérve. Vegye figyelembe, hogy ez mennyire közömbös a hőfokokkal szemben.
- Hangerő. PS = ʃIs dS, hol éns a hang intenzitása és dS az elem által elért hullám.
Hatalmi példák
- Hatalom tömeg mozgatásához
100 kg építőanyagot szeretnénk felemelni egy épülő épület hetedik emeletére, azaz kb 20 méterre az épülettől. én általában. Daruval és 4 másodperc alatt szeretnénk megcsinálni, ezért ki kell derítenünk a szükséges teljesítményt.
A P = w / t képlet használatához először ki kell számítanunk a daru által végzett munkát.
Ehhez a W = F képletet használjuk. d. cos a = 100 x 9,8 x 20 x 1 = 19 600 N. Ekkor: P = 19 600 N / 4 s, vagyis a daru teljesítményének 4900 W-nak kell lennie.
- Az ellenállást disszipáló teljesítmény
Ki kell számítanunk azt a teljesítményt, amelyet egy 10 ohmos elektromos ellenállás disszipál, ha keresztezzük egy jelenlegi 10 amper. Ebben az esetben a P = R x I2 képletet alkalmazzuk a következőképpen: P = 10 x 102, ami 1000 watt disszipált teljesítményt eredményez.