A teljesítmény annak a mértéke, hogy egy feladatot milyen gyorsan hajtanak végre, vagy hány feladatot hajtanak végre egy adott időintervallumban.
A fizikában a hatalom fogalma az e feladatok elvégzéséhez elfogyasztott vagy leadott energia mennyiségét és a felhasznált időt jelenti.
Ha két gép ugyanazt a munkát látja el, és az egyik félidőben elvégzi, annál gyorsabb, annál erősebb. Ha két gép ugyanannyi ideig dolgozik, és az egyik kétszer annyit termel, akkor a legerősebb a legtöbbet termelő gép.
Az erő a munka és az e munka elvégzéséhez használt időintervallum közötti felosztás eredménye, skaláris mennyiség, vagyis nem szükséges meghatározni az irányt és az irányt.
Átlagos teljesítmény képlet
Hol:
T munka, J-ban (joule) mérve;, s-ben (másodpercben) mérve.
Mivel a felhasznált vagy szállított munka mennyisége, vagyis az energia egy adott időtartam alatt változhat, a fenti képlet adja meg az átlagos teljesítményt.
tápegység
A nemzetközi rendszerben (SI) a munka egysége a joule (J), az idő pedig a második (k). Ezért a hatalom mértékegysége J / s, olyan fontos mérték, hogy külön nevet, a wattot (W) kapta James Watt feltaláló, matematikus és mérnök tiszteletére. Sokak által az ipari forradalom előfutárának tartott James Watt tökéletesítette a gőzgépet, és később számos más hozzájárulás mellett szabadalmaztatta saját motorját.
James Watt által kifejlesztett másik koncepció a HP (Horse-Power) vagy CV (lóerő) volt.
Gyakran találkoznak a teljesítmény ábrázolásának más módjaival, például az elektromos energiaellátásban általában használt többszörös kW (1000 W) és MW (1 000 000 W).
Láb-másodperc alatt 1 wattot fejezünk ki:
Állandó erő ereje elmozdulásban
A hatékonyságot a következők fejezik ki:
F erő, testen végez munkát, az A pontról B pontra mozgatva. A test mozgatásakor az F erővel végzett munka a következőképpen számítható:
Hol:
F állandó erő Newtonban (N) mérve.
d az elmozdulás méterben (m) mérve.
cos θ a angle szög koszinusa. (az erő és a mozgás iránya között kialakított szög)
Egy erő ereje az átlagos sebesség függvényében
Mivel az átlagos sebesség az elmozdulás elosztva az idővel, a kapcsolat szerint:
A munka korábbi egyenletét behelyettesítve:
pillanatnyi erő
A hatalom a munka és a munka elvégzéséhez szükséges idő felosztásának eredménye. Ha nagyon kicsi időintervallumot veszünk figyelembe, nulla felé haladva, akkor megvan a pillanatnyi erő.
Hol,
azt jelenti, hogy a felosztás a-val történik 
nagyon közel a nullához.
Teljesítmény
A gép vagy eszköz hatékonysága a ténylegesen felhasznált teljesítmény és az általa kapott teljesítmény aránya. Ez a hasznos erő a használható rész, a kapott erő mínusz az, ami eloszlott.
Olyan eszköz vagy gép, amely sok energiát kap, nem tudja teljesen átalakítani munkává, egy része elveszik a súrlódás miatt, hő, zaj és egyéb folyamatok formájában.
Potu = Potr - Potd
Hol:
Potu a hasznos erő;
csikó a kapott teljesítmény;
Potd az eloszlott erő.
Jövedelem képlet
Hol,
a jövedelem;
Potu a hasznos erő;
csikó a kapott erő.
A hozam kifejezésének másik módja az, hogy a hasznos erő kifejezését helyettesítjük a hozammal.
A hozam mindig kevesebb, mint 100%. Ahhoz, hogy megértsük, miért történik ez, meg kell látni, hogy a képletben a hasznos teljesítmény, amely a számlálóban van, mindig kisebb, mint a vett teljesítmény, mivel mindig eloszlik.
Mivel ugyanazon egység mennyiségei közötti felosztásról van szó, a hozamnak nincs mérési egysége, mivel ezeket a felosztás törli. Azt mondjuk, hogy ez egy dimenzió nélküli mennyiség, és gyakori, hogy százalékban fejezzük ki.
A hozam gondolata kiterjeszthető elektromos, termikus és mechanikus gépekre is.
További információ a teljesítményről Carnot ciklus.
Feladatok
1. kérdés
Az a hajó, amely egy rendszámú autót szállít, kiköt, hogy berakja azt. A járművek konténerekben vannak, hozzávetőleges tömegük 4000 kg. Ahhoz, hogy a kikötőből a hajó fedélzetére vigyék őket, egy daru 30 m magasságba emeli őket. A tartály emelésének minden egyes művelete 5 percig tart.
Számítsa ki a daru által a feladat végrehajtásához használt teljesítményt. Tekintsük a g gravitáció gyorsulását, amely egyenlő 10 m / s²-vel.
Felbontás:
Mivel az átlagos teljesítmény a munka idővel elosztva, és az időt már a probléma biztosítja, meg kell határoznunk a munkát.
Adat:
m = 4000 kg
magasság = 30 m
t = 5 perc = 5 x 60 s = 300 s
g = 10 m / s².
A darumunkát súlyerő adja.
Így,
A felhasznált teljesítmény 4 kW lesz.
2. kérdés
Egy úton egy autó állandó, 40 m / s sebességgel halad. Ennek a mozgásnak az elvégzéséhez alkalmazzon állandó vízszintes erőt a sebességgel megegyező irányba. A motor teljesítménye 80 kW. Mekkora az alkalmazott erő intenzitása?
Felbontás:
Az erőt a hatalomhoz és a sebességhez való viszonyán keresztül határozhatjuk meg.
Adat:
Vm = 40 m / s
Pot = 80 kW
Az állandó erő erejét az erő szorzata adja meg a sebesség és a közöttük kialakult szög koszinusa. Mivel ebben az esetben az erő és a sebesség azonos irányban és irányban van, a angle szög nulla, a koszinusz pedig 1.
Pot = F. Vm. cos θ
Pot = F.Vm. cos 0
Pot = F. Vm. 1
F izolálása és az értékek cseréje,
Az alkalmazott erő intenzitása 20 kN lesz.
3. kérdés
(Fuvest-SP). Egy szállítószalag percenként 15 doboz italt szállít egy földalatti raktárból a földszintre. A futópad hossza 12 m, a vízszintes irányból 30 ° -os dőlésszög, és állandó sebességgel mozog. A szállítandó dobozok már a szállítószalag sebességével vannak elhelyezve. Ha minden doboz súlya 200 N, az ezt a mechanizmust meghajtó motornak a következők teljesítményét kell biztosítania:
a) 20W
b) 40W
c) 300 W
d) 600W
e) 1800 W
Felbontás:
Az erőt a munka és a felhasznált idő kapcsolata adja, másodpercben.
Adat:
t = 1 perc = 60 s
Az öv hossza = 12 m
lejtő = 30 °
P = 200 N dobozonként
15 dobozzal 200 N x 15 = 3000 N van.
Tehát P = 3000 N, ezért mg = 3000 N.
Mivel a gravitációs erő munkáját T = m.g.h adja meg, meg kell határoznunk a magasságot.
H magasságban a szőnyeg derékszögű háromszöget képez 30 ° -kal a vízszinteshez képest. Tehát a h meghatározásához a 30º szinuszot fogjuk használni.
A trigonometria alapján tudjuk, hogy a szinusz 30 ° = 1/2.
A munkát a következők adják:
A hatékonyság meghatározásához egyszerűen ossza meg a munkát az idővel.
A válasz tehát a c betű.
Ön, ami érdekli:
Elektromos energia
munka és energia
Fizikai képletek
