The fyzická síla označuje množství odvedené práce (nebo spotřebované energie) za jednotku času. Síla je skalární velikost, její měrnou jednotkou v mezinárodním systému jednotek je joule za sekundu (J / s), známý jako watt na počest Jamese Watta.
Další docela běžnou měrnou jednotkou je tradiční koňská síla. Ve fyzice se studují různé druhy energie: mechanická síla, zvuková síla, tepelná síla, mimo jiné. Obecně existuje intuitivní představa o významu potence. Je to obvykle spojeno s větším výkonem, větší spotřebou.
Žárovka tedy spotřebovává více elektrické energie, pokud je její výkon větší; totéž platí pro vysoušeč vlasů, chladič nebo osobní počítač.
Z tohoto důvodu je nutné dobře pochopit jeho význam, různé typy sil, které existují, a pochopit, jak se počítá a jaké jsou vztahy mezi jeho nejběžnějšími jednotkami měření..
Rejstřík článků
Podle definice se pro výpočet energie spotřebované nebo dodané v časovém intervalu používá následující výraz:
P = W / t
V tomto výrazu P je síla, W je práce at je čas.
Pokud chcete vypočítat okamžitý výkon, musíte použít následující vzorec:
V tomto vzorci je ∆t přírůstek času, F je síla a v je rychlost.
Jedinečnost síly v mezinárodním systému jednotek je joule za sekundu (J / s), známý jako watt (Ž). V určitých kontextech je také zcela běžné používat jiné jednotky, například kilowatt (kW), koňská síla (CV)..
Samozřejmě, kilowatt se rovná 1000 wattů. Ekvivalence mezi výkonem a výkonem je následující:
1 CV = 745,35 W.
Jinou jednotkou výkonu, i když její použití je mnohem méně běžné, je erg za sekundu (erg / s), což odpovídá 10-7 Ž.
Je důležité rozlišovat kilowatt od kilowatthodiny (kWh), protože ta je jednotka energie nebo práce, a nikoli energie.
Mezi různými druhy energie, které existují, jsou některé z nejdůležitějších ty, které budou studovány níže..
Mechanická síla vyvíjená na tuhou pevnou látku se získává vytvořením produktu mezi celkovou výslednou aplikovanou silou a rychlostí přenášenou na toto těleso.
P = F ∙ v
Tento výraz je ekvivalentní výrazu: P = W / t a ve skutečnosti je z něj získán.
V případě, že dojde také k rotačnímu pohybu tuhé tělesa a že síly, které na něj působí, mění jeho úhlovou rychlost, což vede k úhlovému zrychlení, je třeba dodržet následující:
P = F ∙ v + M ∙ ω
V tomto výrazu M je moment vyplývající z aplikovaných sil a ω je úhlová rychlost tělesa.
Elektrická energie dodávaná nebo spotřebovávaná elektrickou součástí je výsledkem dělení množství elektrické energie dodávané nebo absorbované uvedenou součástí a času stráveného na ní. Vypočítává se z následujícího výrazu:
P = V ∙ I
V této rovnici je V potenciální rozdíl napříč složkou a I je intenzita elektrického proudu, který jím prochází.
V konkrétním případě, že součástí je elektrický odpor, lze k výpočtu výkonu použít následující výrazy: P = R ∙ Idva = Vdva / R, kde R je hodnota elektrického odporu příslušné součásti.
Výhřevný výkon komponenty je definován jako množství energie rozptýlené nebo uvolněné ve formě tepla uvedenou komponentou za jednotku času. Vypočítává se z následujícího výrazu:
P = E / t
V tomto výrazu E je energie uvolněná ve formě tepla.
Akustický výkon je definován jako energie přenášená zvukovou vlnou v jednotce času přes určitý povrch.
Tímto způsobem závisí akustický výkon jak na intenzitě zvukové vlny, tak na povrchu procházejícím uvedenou vlnou a je vypočítán pomocí následujícího integrálu:
PS = ⌠S JáS ∙ d S
V tomto integrálu Ps je zvuková síla vlny, Is je zvuková intenzita vlny a dS je povrchový rozdíl procházející vlnou.
Jmenovitý výkon je maximální výkon, který stroj nebo motor vyžaduje nebo může nabídnout za normálních podmínek použití; tj. maximální výkon, který může stroj nebo motor podporovat nebo nabídnout.
Nominální termín se používá, protože tato síla se obecně používá k charakterizaci stroje, k jeho pojmenování.
Skutečný nebo užitečný výkon - tj. Výkon, který je skutečně používán, generován nebo používán strojem nebo motorem - se obecně liší od jmenovitého výkonu, obvykle je menší.
Chcete zvednout 100 kg piano s jeřábem do sedmého patra, které je ve výšce 20 metrů. Zvednutí klavíru trvá 4 sekundy. Vypočítejte výkon jeřábu.
Pro výpočet síly se používá následující výraz:
P = W / t
Nejprve je však nutné vypočítat práci odvedenou jeřábem.
W = F ∙ d ∙ cos α = 100 ∙ 9,8 ∙ 20 ∙ 1 = 19 600 N
Síla jeřábu proto bude:
P = 19 600/4 = 4900 W.
Vypočítejte výkon rozptýlený odporem 10 Ω, pokud protéká proud 10 A..
V tomto případě je nutné vypočítat elektrický výkon, pro který se používá následující vzorec:
P = R ∙ Idva = 10 ∙ 10dva = 1000 W.
Zatím žádné komentáře