Võimsus näitab, kui kiiresti ülesannet täidetakse või kui palju ülesandeid antud ajavahemikus täidetakse.
Füüsikas seob jõu mõiste nende ülesannete täitmiseks tarbitud või tarnitud energia hulka ja kasutatavat aega.
Kui kaks masinat teevad sama tööd ja üks neist teeb seda poole ajaga, on kiirem, seda võimsam. Kui kaks masinat töötavad sama palju aega ja üks neist toodab kaks korda rohkem, on kõige võimsam masin.
Võimsus on töö ja selle töö tegemiseks kasutatud ajaintervalli vahelise jaotuse tulemus, olles skalaarkogus, see tähendab, et suunda ja suunda pole vaja määratleda.
Keskmine võimsuse valem
Kus:
T on töö, mõõdetuna J-des (džaulides);, mõõdetuna sekundites (s).
Kuna kasutatud või tarnitud töö hulk, see tähendab energia, võib teatud aja jooksul erineda, annab ülaltoodud valem keskmise võimsuse.
toiteplokk
Rahvusvahelises süsteemis (SI) on tööühik džaul (J) ja kellaaeg sekund (id). Sellepärast on jõuühikuks J / s, see on nii oluline mõõt, et sellele anti leiutaja, matemaatiku ja inseneri James Watti auks spetsiaalne nimi, vatt (W). Paljude arvates tööstusrevolutsiooni eelkäijana täiustas James Watt aurumasinat ja patenteeris hiljem lisaks paljudele muudele oma mootori.
James Watti poolt välja töötatud teine kontseptsioon oli HP (Horse-Power) ehk CV (hobujõud).
On tavaline, et kohtutakse muude võimsuse esitamise viisidega, näiteks mitme energia (1000 W) ja MW (1 000 000 W), mida tavaliselt kasutatakse elektrienergiaga varustamisel.
Jalg-naela sekundites väljendatakse 1 vatti järgmiselt:
Püsiva jõu võimsus nihkes
Tugevust väljendab:
Jõu F, täidab keha tööd, viies selle punktist A punkti B. Keha liigutamisel jõu F abil tehtavat tööd saab arvutada järgmiselt:
Kus:
F on konstantne jõud, mõõdetuna Newtonites (N).
d on veeväljasurve, mõõdetuna meetrites (m).
cos θ on nurga the koosinus. (jõu ja liikumissuuna vahel moodustunud nurk)
Jõu võimsus keskmise kiiruse funktsioonina
Kuna keskmine kiirus on veeväljasurve jagatud ajaga, vastavalt seosele:
Töö eelmise võrrandi asendamisel on meil:
hetkeline jõud
Võim on töö ja selle töö tegemiseks kulunud aja jagamise tulemus. Kui võtame väga väikese ajaintervalli, kaldudes nulli poole, on meil hetkeline jõud.
Kus
tähendab, et jagamine toimub a-ga 
väga nullilähedane.
Performance
Masina või seadme efektiivsus on tegelikult kasutatud ja saadud võimsuse suhe. See kasulik jõud on kasutatav osa, see on saadud võimsus, millest lahutatakse hajutatud.
Seade või masin, mis võtab vastu võimsust, ei saa seda täielikult tööks muuta, osa kaob hõõrdumise tõttu soojus-, müra- ja muude protsesside kujul.
Potu = Potr - Potd
Kus:
Potu on kasulik jõud;
varss on vastuvõetud võimsus;
Potd on hajutatud jõud.
Sissetuleku valem
Kus
on sissetulek;
Potu on kasulik jõud;
varss on vastuvõetud jõud.
Teine viis saagise väljendamiseks on kasuliku jõu väljenduse asendamine saagisega.
Saagikus on alati alla 100%. Et mõista, miks see juhtub, on vaja näha, et valemis on kasulik võimsus, mis on lugeja juures, alati väiksem kui vastuvõetud võimsus, kuna alati toimub hajumine.
Kuna tegemist on jaotusega sama ühiku suuruste vahel, ei ole saagisel mõõtühikut, kuna need jagamisel tühistatakse. Me ütleme, et see on mõõtmeteta suurus ja seda on tavaline väljendada protsentides.
Saagikuse ideed saab laiendada elektrilistele, termilistele ja mehaanilistele masinatele.
Lisateave funktsiooniga Carnot tsükkel.
Harjutused
küsimus 1
Selle laadimiseks on laev, mis veab autode tellimust. Sõidukid on konteinerites ja nende ligikaudne mass on 4000 kg. Nende teisaldamiseks sadamast laevatekile tõstab kraana nad 30 m kõrgusele. Iga konteineri tõstmine kestab 5 minutit.
Arvutage kraana selle ülesande täitmiseks kasutatav võimsus. Vaatleme raskuskiirendust g, mis on võrdne 10 m / s².
Resolutsioon:
Kuna keskmine võimsus on töö ajaga jagatuna ja probleem annab juba aega, peame töö määrama.
Andmed:
m = 4000 kg
kõrgus = 30 m
t = 5 min = 5 x 60 s = 300 s
g = 10 m / s2.
Kraana töö antakse raskuse järgi.
Seega
Kasutatav võimsus on 4 kW.
2. küsimus
Maanteel liigub auto ühtlase kiirusega 40 m / s. Selle liikumise sooritamiseks rakendage kiirusega samas suunas püsivat horisontaalset jõudu. Mootori võimsus on 80 kW. Kui suur on rakendatud jõu intensiivsus?
Resolutsioon:
Tugevuse saame kindlaks määrata selle suhte kaudu võimu ja kiirusega.
Andmed:
Vm = 40 m / s
Pott = 80 kW
Konstantse jõu võimsuse annab jõu korrutis kiiruse ja nende vahel tekkinud nurga koosinuse poolt. Kuna sel juhul on jõud ja kiirus samas suunas ja suunas, on nurk zero null ja koosinus 1.
Pot = F. Vm. cos θ
Pott = F.Vm. cos 0
Pot = F. Vm. 1
F eraldamine ja väärtuste asendamine,
Rakendatud jõu intensiivsus on 20 kN.
3. küsimus
(Fuvest-SP). Konveierlint transpordib maa-alusest laost esimesele korrusele 15 jooki minutis. Jooksuraja pikkus on 12 m, kaldenurk horisontaaltasapinnast 30º ja see liigub ühtlase kiirusega. Transporditavad kastid on juba paigutatud konveieri kiirusega. Kui iga kast kaalub 200 N, peab seda mehhanismi juhtiv mootor pakkuma järgmist võimsust:
a) 20W
b) 40 W
c) 300 W
d) 600W
e) 1800 W
Resolutsioon:
Võimu annab töö ja kasutatud aja suhe sekundites.
Andmed:
t = 1 min = 60 s
Vöö pikkus = 12 m
kalle = 30 °
P = 200 N kasti kohta
15 kastiga on meil 200 N x 15 = 3000 N.
Niisiis P = 3000 N, seega mg = 3000 N.
Kuna gravitatsioonijõu töö annab T = m.g.h, peame määrama kõrguse.
Kõrgusel h moodustab matt horisontaali suhtes täisnurga kolmnurga 30º. Nii et h määramiseks kasutame siinust 30º.
Trigonomeetria põhjal teame, et siinus 30 ° = 1/2.
Töö annab:
Tugevuse määramiseks jagage lihtsalt töö aja järgi.
Seega on vastus c-täht.
Teid huvitab:
Elektrienergia
töö ja energia
Füüsika valemid
