Fizične formule in enote, vrste napajanja (s primeri)



The fizično moč nanaša se na količino opravljenega dela (ali porabljene energije) v enoti časa. Moč je skalarna količina, ki je njena merska enota v mednarodnem sistemu enot, julij na sekundo (J / s), znan kot Watt v čast Jamesu Wattu.

Druga dokaj pogosta merska enota je tradicionalni parni konj. V fiziki proučujemo različne vrste moči: mehansko moč, zvočno moč, kalorično moč, med drugim. Na splošno obstaja intuitivna ideja o pomenu moči. Običajno je povezana z večjo močjo, večjo porabo. 

Zato žarnica porabi več električne energije, če je njena moč večja; enako se dogaja s sušilcem za lase, radiatorjem ali osebnim računalnikom.

Zato je treba razumeti njegov pomen, različne vrste pooblastil, ki obstajajo, in razumeti, kako se izračunava in kakšne so povezave med njenimi najpogostejšimi merskimi enotami..

Indeks

  • 1 Formule
  • 2 enoti
  • 3 Vrste napajanja
    • 3.1 Mehanska moč
    • 3.2 Električna energija
    • 3.3 Toplotna moč
    • 3.4 Zvočna moč
    • 3.5 Nazivna moč in dejanska moč
  • 4 Primeri
    • 4.1 Prvi primer
    • 4.2 Drugi primer
  • 5 Reference

Formule

Po definiciji se za izračun porabljene ali dobavljene moči v časovnem intervalu uporabi naslednji izraz:

P = W / t

V tem izrazu P je moč, W delo in t čas.

Če želite izračunati trenutno moč, uporabite naslednjo formulo:

V tej formuli je Δt prirastek časa, F sila in v hitrost.

Enote

Edinstvenost moči v mednarodnem sistemu enot je julij na sekundo (J / s), znano kot watt (W.). Prav tako je v nekaterih okoliščinah pogosto uporabljena tudi druga enota, kot je kilovat (kW), konjska moč (CV), med drugim.

Očitno je, da je kilovat enak 1000 vatom. Po drugi strani je enakovrednost med konjem pare in vatom naslednji: \ t

1 CV = 745,35 W

Druga enota, čeprav je njena uporaba veliko manj pogosta, je ergium na sekundo (erg / s), kar je enako 10-7 W..

Pomembno je razlikovati kilovat od kilovatne ure (kWh), ker je ta enota energije ali dela in ne moč..

Tipi moči

Med različnimi vrstami moči, ki obstajajo, so nekateri najpomembnejši tisti, ki bodo nadalje obravnavani.

Mehanska moč

Mehanska moč, ki deluje na trdno trdno snov, se doseže z vplivom na proizvod med skupno uporabljeno silo in hitrostjo, ki se prenaša na to telo..

P = F. V

Ta izraz je enakovreden izrazu: P = W / t in je dejansko dobljen iz njega.

V primeru, da obstaja tudi rotacijsko gibanje toge trdne snovi in ​​zato sile, ki delujejo na to, spreminjajo njeno kotno hitrost, kar povzroči kotni pospešek, mora:

P = F + v + M ∙ ω

Pri tem izrazu M nastane trenutek uporabljenih sil in ω je kotna hitrost telesa.

Električna energija

Električna energija, ki jo napaja ali porabi električna komponenta, je rezultat delitve količine električne energije, ki jo je ta komponenta oddala ali absorbirala, in časa, ki ga porabi. Izračuna se iz naslednjega izraza:

P = V. I

V tej enačbi V je razlika potenciala skozi komponento in I je tok električnega toka, ki ga prečka.

V posameznem primeru, ko je komponenta električni upor, se za izračun moči lahko uporabijo naslednji izrazi: P = R ∙ I2 = V2 / R, kjer je R vrednost električne upornosti zadevne komponente.

Toplotna moč

Kalorična moč sestavine je opredeljena kot količina energije, ki jo komponenta v enoti časa razprši ali sprosti v obliki toplote. Izračuna se iz naslednjega izraza: 

P = E / t

V navedenem izrazu E je energija, ki se sprosti v obliki toplote.

Zvočna moč

Zvočna moč je opredeljena kot energija, ki jo zvočni val v enoti časa prenaša skozi določeno površino.

Tako je zvočna moč odvisna od intenzivnosti zvočnega vala in od površine, ki jo prečka omenjeni val, in se izračuna z naslednjim integralom:

PS = ⌠S  IS S d S

V tem integralu Ps je zvočna moč vala, Is je zvočna intenzivnost vala in dS je razlika površine, ki jo prečka val..

Nominalna moč in realna moč

Nazivna moč je največja moč, ki jo stroj ali motor potrebuje ali lahko ponudi v normalnih pogojih uporabe; to je največja moč, ki jo stroj ali motor lahko podpre ali ponudi.

Nominalni izraz se uporablja, ker se ta energija na splošno uporablja za označevanje stroja, za njegovo ime.

Po drugi strani pa je dejanska ali koristna moč, ki je dejansko uporabljena, proizvaja ali uporablja stroj ali motor, na splošno drugačna od nazivne moči, saj je običajno manjša.

Primeri

Prvi primer

Želite vzeti 100 kg klavir z žerjavom na sedmo nadstropje, ki je na višini 20 metrov. Žerjav traja 4 sekunde za vzpon na klavir. Izračunajte moč žerjava.

Rešitev

Za izračun moči se uporabi naslednji izraz:

P = W / t

Vendar pa je treba najprej izračunati delo, ki ga opravi žerjav.

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

Zato bo moč žerjava:

P = 19,600 / 4 = 4900 W

Drugi primer

Izračunajte moč, ki jo odvaja upor 10 by, ki ga prečka tok 10 A.

Rešitev

V tem primeru je treba izračunati električno moč, za katero se uporablja naslednja formula:

P = R. I2 = 10. 102 = 1000 W 

Reference

  1. Resnik, Halliday in Krane (2002). Fizika Volume 1. Cecsa.
  2. Moč (fizična). (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 3. maja 2018 s strani es.wikipedia.org.
  3. Moč (fizika). (n.d.). V Wikipediji. Pridobljeno 3. maja 2018, z en.wikipedia.org.
  4. Resnick, Robert & Halliday, David (2004). 4. Fizika. CECSA, Mehika.
  5. Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Fizika za znanstvenike in inženirje (6. izdaja). Brooks / Cole.