Формули и единици на физическата мощност, типове мощност (с примери)

на физическа сила то се отнася до количеството извършена работа (или консумираната енергия) от единица време. Силата е скаларна величина, която е нейната мерна единица в Международната система от единици за юли в секунда (J / s), известна като Watt в чест на James Watt.

Друга доста често срещана единица за измерване е традиционният кон. Във физиката се изучават различни видове енергия: механична мощност, звукова мощност, калоричност и др. Като цяло има интуитивна представа за смисъла на властта. Обикновено се свързва с по-голяма мощност, по-голяма консумация. 

Така електрическата крушка консумира повече електрическа енергия, ако нейната мощност е по-голяма; същото се случва и със сешоар, радиатор или персонален компютър.

Затова е необходимо да се разбере значението му, различните видове правомощия, които съществуват и да се разбере как се изчислява и какви са отношенията между най-често срещаните мерни единици за измерване..

индекс

• 1 Формули
• 2 единици
• 3 Типове мощност
  • 3.1 Механична мощност
  • 3.2 Електрическа енергия
  • 3.3 Топлинна мощност
  • 3.4 Звукова мощност
  • 3.5 Номинална мощност и реална мощност
• 4 Примери
  • 4.1 Първи пример
  • 4.2 Втори пример
• 5 Препратки

формули

По дефиниция, за да се изчисли консумираната или доставяната мощност в интервал от време, се използва следният израз:

P = W / t

В този израз P е силата, W е работата и t е времето.

Ако искате да изчислите моментната мощност, трябва да използвате следната формула:

В тази формула Δt е нарастването на времето, F е силата и v е скоростта.

единици

Уникалността на мощта в международната система от единици е юли в секунда (J / s), известна като watt (W). Също така е често срещано в някои контексти да се използват други единици като киловат (kW), конски сили (CV), наред с други.

Очевидно е, че киловата е еквивалентна на 1000 вата. От друга страна, еквивалентността между коня на парата и вата е следната:

1 CV = 745.35 W

Друг енергиен блок, въпреки че неговата употреба е много по-рядка, е ергият в секунда (erg / s), който е равен на 10^-7 W.

Важно е да се разграничи киловат от киловатчас (kWh), тъй като последният е единица енергия или работа, а не мощност.

Типове енергия

Сред различните видове власт, които съществуват, някои от най-важните са тези, които ще бъдат проучени по-нататък.

Механична мощност

Механичната сила, която се упражнява върху твърдо твърдо вещество, се получава чрез въздействието на продукта между общата приложена сила и скоростта, предавана на това тяло..

P = F. V

Този израз е еквивалентен на израза: P = W / t и всъщност се получава от него.

В случай, че има и ротационно движение на твърдото твърдо тяло и следователно силите, упражнени върху него, променят ъгловата му скорост, което води до ъглово ускорение, то трябва:

P = F + v + M ∙ ω

В този израз М е полученият момент на приложените сили и ω е ъгловата скорост на тялото.

Електрическа енергия

Електрическата енергия, доставяна или консумирана от електрически компонент, е резултат от разделяне на количеството електрическа енергия, доставена или погълната от този компонент, и времето, прекарано в него. Изчислява се от следния израз:

P = V. I

В това уравнение V е потенциалната разлика през компонента и I е токът на електрическия ток, който го пресича.

В конкретния случай, когато компонентът е електрическо съпротивление, могат да се използват следните изрази за изчисляване на мощността: P = R ∙ I² = V² / R, където R е стойността на електрическото съпротивление на въпросния компонент.

Топлинна мощност

Калоричната мощност на компонента се определя като количеството енергия, което се разсейва или освобождава под формата на топлина от споменатия компонент в единица време. Изчислява се от следния израз: 

P = E / t

В споменатата експресия Е е енергията, отделена под формата на топлина.

Звукова мощност

Звуковата мощност се определя като енергията, пренесена от звукова вълна в единица време през определена повърхност.

По този начин звуковата мощност зависи както от интензивността на звуковата вълна, така и от повърхността, пресичана от споменатата вълна, и се изчислява посредством следния интеграл:

P_S =_S  аз_S D S

В този интеграл Ps е звуковата мощност на вълната, Is е звуковата интензивност на вълната, а dS е разликата на повърхността, пресичана от вълната..

Номинална сила и реална власт

Номиналната мощност е максималната мощност, която машината или моторът се нуждаят или могат да предложат при нормални условия на употреба; това е максималната мощност, която машината или двигателят могат да поддържат или предлагат.

Номиналният термин се използва, защото тази енергия като цяло се използва за характеризиране на машината, за да я нарече.

От друга страна, реалната или полезната мощност, която е действително използваната, генерира или използва машината или мотора, обикновено е различна от номиналната мощност, като обикновено е по-малка.

Примери

Първи пример

Искате да съберете 100 кг пиано с кран до седмия етаж, който е на височина 20 метра. Кранът отнема 4 секунди, за да се изкачи на пианото. Изчислете мощността на крана.

разтвор

За изчисляване на мощността се използва следният израз:

P = W / t

На първо място е необходимо да се изчисли работата, извършена от крана.

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

Следователно, мощността на крана ще бъде:

Р = 19,600 / 4 = 4900 W

Втори пример

Изчислете мощността, разсейвана от 10 Ω резистор се пресича от ток от 10 A.

разтвор

В този случай е необходимо да се изчисли електрическата мощност, за която се използва следната формула:

P = R. I² = 10. 10² = 1000 W 

препратки

1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Физика том 1. Cecsa.
2. Сила (физическа). (Н.О.). В Уикипедия. Възстановен на 3 май 2018 г. от es.wikipedia.org.
3. Сила (физика). (Н.О.). В Уикипедия. Възстановен на 3 май 2018 г. от en.wikipedia.org.
4. Resnick, Robert & Halliday, David (2004). Четвърта физика. CECSA, Мексико.
5. Сервей, Реймънд А.; Jewett, John W. (2004). Физика за учени и инженери (6-то издание). Брукс / Коул.