Формулы и единицы физической мощности, типы мощности (с примерами)

физическая сила это относится к количеству выполненной работы (или потребленной энергии) за единицу времени. Мощность - это скалярная величина, являющаяся ее единицей измерения в Международной системе единиц июль в секунду (Дж / с), известной как Ватт в честь Джеймса Ватта..

Другой довольно распространенной единицей измерения является традиционный паровой конь. В физике изучаются различные виды энергии: механическая сила, мощность звука, теплотворная способность и другие. Вообще, есть интуитивное представление о значении власти. Обычно это связано с большей мощностью, большим потреблением. 

Таким образом, лампочка потребляет больше электроэнергии, если ее мощность больше; то же самое происходит с феном, радиатором или персональным компьютером.

Следовательно, необходимо понимать его значение, различные типы сил, которые существуют, и понимать, как они рассчитываются и каковы отношения между его наиболее распространенными единицами измерения..

индекс

• 1 формулы
• 2 единицы
• 3 типа мощности
  • 3.1 Механическая сила
  • 3.2 Электроэнергия
  • 3.3 Тепловая мощность
  • 3.4 Мощность звука
  • 3.5 Номинальная мощность и реальная мощность
• 4 примера
  • 4.1 Первый пример
  • 4.2 Второй пример
• 5 ссылок

формулы

По определению, для расчета мощности, потребляемой или поставляемой во временном интервале, используется следующее выражение:

P = W / т

В этом выражении P - сила, W - работа, а t - время..

Если вы хотите рассчитать мгновенную мощность, вы должны использовать следующую формулу:

В этой формуле Δt - приращение времени, F - сила, а v - скорость..

единицы

Уникальность мощности в Международной системе единиц - июль в секунду (Дж / с), известный как ватт (W). В некоторых случаях также довольно часто используются другие единицы измерения, такие как киловатт (кВт), лошадиные силы (CV) и другие..

Очевидно, киловатт эквивалентен 1000 ватт. С другой стороны, эквивалентность между паровым паром и ваттом следующая:

1 CV = 745,35 Вт

Другим энергоблоком, хотя его использование гораздо реже, является эргия в секунду (эрг / с), что равно 10^-7 W.

Важно отличать киловатт от киловатт-часа (кВтч), поскольку последний является единицей энергии или работы, а не мощности.

Типы мощности

Среди различных типов власти, которые существуют, наиболее важными являются те, которые будут изучены в следующем.

Механическая сила

Механическая сила, действующая на твердое тело, получается путем воздействия на произведение между общей результирующей силой и скоростью, передаваемой этому телу..

P = F ∙ v

Это выражение эквивалентно выражению: P = W / t, и фактически оно получается из него..

В случае, если есть также вращательное движение твердого тела и, следовательно, силы, действующие на него, изменяют его угловую скорость, приводя к угловому ускорению, оно должно:

P = F ∙ v + M ∙ ω

В этом выражении M - результирующий момент приложенных сил, а ω - угловая скорость тела.

Электрическая мощность

Электроэнергия, поставляемая или потребляемая электрическим компонентом, является результатом деления количества электрической энергии, поставляемой или поглощаемой этим компонентом, и времени, проведенного на нем. Он рассчитывается из следующего выражения:

P = V ∙ I

В этом уравнении V - разность потенциалов через компонент, а I - ток электрического тока, который пересекает его..

В частном случае, когда компонент представляет собой электрическое сопротивление, для вычисления мощности могут использоваться следующие выражения: P = R ∙ I² = V² / R, где R - значение электрического сопротивления рассматриваемого компонента.

Тепловая мощность

Теплотворная способность компонента определяется как количество энергии, рассеиваемой или выделяемой в виде тепла указанным компонентом в единицу времени. Он рассчитывается из следующего выражения: 

P = E / т

В указанном выражении Е - энергия, выделяющаяся в форме тепла.

Сила звука

Мощность звука определяется как энергия, переносимая звуковой волной в единицу времени через определенную поверхность..

Таким образом, мощность звука зависит как от интенсивности звуковой волны, так и от поверхности, пройденной этой волной, и рассчитывается с помощью следующего интеграла:

P_S = ⌠_S  Я_S S д S

В этом интеграле Ps - мощность звука волны, Is - интенсивность звука волны, а dS - дифференциал поверхности, пересекаемой волной..

Номинальная сила и реальная сила

Номинальная мощность - это максимальная мощность, которая нужна или может быть предложена машиной или двигателем при нормальных условиях использования; максимальная мощность, которую машина или двигатель может поддерживать или предлагать.

Номинальный термин используется потому, что эта мощность в целом используется для характеристики машины, чтобы назвать ее.

С другой стороны, реальная или полезная мощность, то есть мощность, которая фактически используется, генерирует или использует машину или двигатель, обычно отличается от номинальной мощности и обычно меньше.

примеров

Первый пример

Вы хотите поднять 100 кг пианино с помощью крана на седьмой этаж, который находится на высоте 20 метров. Подъем крана занимает 4 секунды, чтобы подняться на пианино. Рассчитать мощность крана.

решение

Для расчета мощности используется следующее выражение:

P = W / т

Однако в первую очередь необходимо рассчитать работу, проделанную краном..

W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9,8 ∙ 20 ∙ 1 = 19 600 Н

Следовательно, мощность крана составит:

P = 19 600/4 = 4900 Вт

Второй пример

Рассчитайте, что мощность, рассеиваемая резистором 10 Ом, пересекается током 10 А..

решение

В этом случае необходимо рассчитать электрическую мощность, для которой используется следующая формула:

P = R ∙ I² = 10 ∙ 10² = 1000 Вт 

ссылки

1. Ресник, Холлидей и Крейн (2002). Физика Том 1. Cecsa.
2. Мощность (физическая). (Н.Д.). В википедии. Получено 3 мая 2018 г. с сайта es.wikipedia.org.
3. Сила (физика). (Н.Д.). В википедии. Получено 3 мая 2018 г. с сайта en.wikipedia.org.
4. Резник, Роберт и Холлидей, Дэвид (2004). 4-я Физика. CECSA, Мексика.
5. Serway, Раймонд А.; Джеветт, Джон В. (2004). Физика для ученых и инженеров (6-е издание). Брукс / Коул.