FIZIČNA MOČ: FORMULE, VRSTE MOČI IN PRIMERI - FIZIČNO - 2026

Fizično moč se nanaša na količino dela (ali porabljeno energijo) na časovno enoto. Moč je skalarne veličine, njena merska enota v mednarodnem sistemu enot je joule na sekundo (J / s), znana kot vat v čast Jamesu Wattu.

Druga dokaj pogosta merska enota so tradicionalne konjske moči. V fiziki se preučujejo različne vrste moči: med drugim mehanska moč, zvočna moč, kalorična moč. Na splošno obstaja intuitivna ideja o pomenu potenc. Ponavadi je povezan z večjo močjo, večjo porabo.

Tako žarnica porabi več električne energije, če je njena moč večja; Enako velja za sušilnik za lase, radiator ali osebni računalnik.

Zato je treba popolnoma razumeti njen pomen, različne vrste moči, ki obstajajo, in razumeti, kako se izračuna in kakšna so razmerja med njegovimi najpogostejšimi merskimi enotami.

Formule

Za izračun porabljene ali dobavljene moči v časovnem intervalu se uporabi naslednji izraz:

P = Š / t

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

Če želite izračunati trenutno moč, uporabite naslednjo formulo:

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

Enote

Edinstvenost moči v mednarodnem sistemu enot je joule na sekundo (J / s), znan kot vat (W). V nekaterih okoliščinah je precej običajna tudi uporaba drugih enot, kot so kilovat (kW), konjske moči (CV).

Seveda je kilovat enak 1000 vatov. Enakovrednost konjskih moči in vata je naslednja:

1 CV = 745,35 W

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

Pomembno je razlikovati kilovat od kilovatne ure (kWh), saj je slednja enota energije ali dela in ne moči.

Vrste moči

Med različnimi vrstami moči obstajajo nekatere najpomembnejše tiste, ki jih bomo preučili spodaj.

Mehanska moč

Mehansko moč trde trdne snovi dobimo tako, da izdelek naredimo med skupno uporabljeno silo in hitrostjo, ki se prenese na to telo.

P = F ∙ v

Ta izraz je enak izrazu: P = W / t in v resnici je iz njega pridobljen.

Če pride tudi do rotacijskega gibanja toge trdne snovi in ​​zato sile, ki jih izvajajo, spremenijo njegovo kotno hitrost, pri čemer nastane kotni pospešek:

P = F ∙ v + M ∙ ω

V tem izrazu je M trenutek, ki izhaja iz uporabljenih sil in ω je kotna hitrost telesa.

Električna energija

Električna moč, ki jo električni sestavni del porabi ali porabi, je posledica delitve količine električne energije, ki jo ta komponenta odda ali absorbira, in porabljenega časa. Izračuna se iz naslednjega izraza:

P = V ∙ I

V tej enačbi V je potencialna razlika v komponenti in I je intenziteta električnega toka, ki poteka skozi njo.

V primeru, da je komponenta električni upor, se za izračun moči lahko uporabijo naslednji izrazi: P = R ∙ I ² = V ² / R, kjer je R vrednost električnega upora zadevne komponente.

Toplotna moč

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

P = E / t

V tem izrazu E je energija, ki se sprošča v obliki toplote.

Moč zvoka

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

Na ta način je zvočna moč odvisna od intenzivnosti zvočnega vala in površine, ki jo prekriva omenjeni val, in se izračuna z naslednjim integralom:

P _S = ⌠ _S I _S ∙ d S

V tej integralni Ps je zvočna moč vala, Is je jakost zvoka vala, dS pa je površinski diferencial, ki ga prekriža val.

Nazivna moč in resnična moč

Nominalna moč je največja moč, ki jo stroj ali motor potrebuje v običajnih pogojih uporabe; to pomeni največjo moč, ki jo stroj ali motor lahko podpira ali ponudi.

Nazivni izraz se uporablja, ker se ta moč na splošno uporablja za karakterizacijo stroja in njegovo poimenovanje.

Dejanska ali uporabna moč - to je moč, ki jo stroj ali motor dejansko porabi, ustvari ali porabi - se običajno razlikuje od nazivne in je običajno manjša.

Primeri

Prvi primer

Želeli boste dvigniti 100-kilogramski klavir v sedmo nadstropje, ki je na višini 20 metrov. Žerjav potrebuje 4 sekunde, da dvigne klavir. Izračunajte moč žerjava.

Rešitev

Za izračun moči se uporabi naslednji izraz:

P = Š / t

Vendar je najprej potrebno izračunati delo, ki ga je opravil žerjav.

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

Zato bo moč žerjava:

P = 19.600 / 4 = 4900 W

Drugi primer

Izračunajte moč, porazdeljeno z uporom 10 Ω, če je tok 10 A.

Rešitev

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

P = R ∙ I ² = 10 ∙ 10 ² = 1000 W

Reference

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