Moc je mierou toho, ako rýchlo sa úloha vykoná alebo koľko úloh sa vykoná v danom časovom rozpätí.
Vo fyzike pojem moc súvisí s množstvom energie, ktorá sa spotrebuje alebo dodáva na vykonávanie týchto úloh, a časom, ktorý sa použil.
Ak dva stroje robia rovnakú prácu a jeden z nich to zvládne za polovičný čas, tým rýchlejší je výkonnejší. Ak dva stroje pracujú rovnako dlho a jeden z nich produkuje dvakrát toľko, je najvýkonnejší stroj, ktorý ich vyrába najviac.
Sila je výsledkom rozdelenia medzi prácu a časový interval použitý na vykonanie tejto práce, pričom ide o skalárnu veličinu, to znamená, že nie je potrebné definovať smer a smer.
Priemerný vzorec výkonu
Kde:
T je práca meraná v J (jouloch);, merané v s (sekundách).
Pretože množstvo práce, to znamená energie, ktorá sa spotrebuje alebo dodá, sa môže v priebehu času meniť, uvedený vzorec poskytuje priemerný výkon.
pohonná jednotka
V medzinárodnom systéme (SI) je jednotkou práce joule (J) a čas druhou (s). Preto je jednotkou výkonu J / s, čo je taká dôležitá miera, že dostala špeciálny názov watt (W) na počesť Jamesa Watta, vynálezcu, matematika a inžiniera. James Watt, považovaný mnohými za predchodcu priemyselnej revolúcie, zdokonalil parný stroj a neskôr si okrem mnohých ďalších príspevkov nechal patentovať aj svoj vlastný motor.
Ďalším konceptom, ktorý vyvinul James Watt, bol HP (Horse-Power) alebo CV (konská sila).
Je bežné, že sa stretneme s inými spôsobmi predstavovania výkonu, ako sú napríklad viacnásobné kW (1 000 W) a MW (1 000 000 W), ktoré sa bežne používajú pri dodávke elektrickej energie.
V stopách-libre-sekundách je 1 watt vyjadrený ako:
Sila konštantnej sily pri posune
Účinnosť je vyjadrená:
Sila F vykonáva prácu na telese pohybom z bodu A do bodu B. Prácu vykonanú silou F pri pohybe tela možno vypočítať takto:
Kde:
F je konštantná sila meraná v Newtonoch (N).
d je posunutie, merané v metroch (m).
cos θ je kosínus uhla θ. (uhol medzi smermi sily a pohybu)
Sila sily ako funkcia priemernej rýchlosti
Pretože priemerná rýchlosť je posunutie delené časom, podľa vzťahu:
Nahradením predchádzajúcej rovnice práce máme:
okamžitý výkon
Sila je výsledkom rozdelenia práce a množstva času použitého na výkon tejto práce. Ak vezmeme veľmi malý časový interval s tendenciou k nule, máme okamžitú moc.
Kde,
znamená, že rozdelenie sa uskutoční pomocou a 
veľmi blízko k nule.
Výkon
Účinnosť stroja alebo zariadenia je pomer medzi skutočne použitým výkonom a výkonom, ktorý prijal. Táto užitočná sila je použiteľnou časťou, je to sila, ktorá bola prijatá mínus energia, ktorá bola rozptýlená.
Zariadenie alebo stroj, ktorý prijíma určité množstvo energie, ho nedokáže úplne transformovať do práce, časť sa stratí v dôsledku trenia v podobe tepla, hluku a iných procesov.
Potu = Potr - Potd
Kde:
Potu je užitočná sila;
žriebä je prijatý výkon;
Potd je rozptýlená sila.
Vzorec príjmu
Kde,
je príjem;
Potu je užitočná sila;
žriebä je prijatý výkon.
Ďalším spôsobom vyjadrenia výťažku je nahradiť vyjadrenie užitočnej sily výťažkom.
Výťažok je vždy nižší ako 100%. Aby sme pochopili, prečo sa to stane, je potrebné vidieť, že vo vzorci je užitočná sila, ktorá je v čitateli, vždy menšia ako sila prijatá, pretože vždy dochádza k rozptýleniu.
Pretože ide o rozdelenie medzi množstvá tej istej jednotky, výťažok nemá mernú jednotku, pretože sa v rozdelení rušia. Hovoríme, že je to bezrozmerná veličina a je bežné vyjadrovať ju v percentách.
Myšlienku výťažnosti je možné rozšíriť na elektrické, tepelné a mechanické stroje.
Získajte viac informácií o výkone s Carnotov cyklus.
Cvičenia
Otázka 1
Loď, ktorá prepraví objednávku osobných dokov na jej naloženie. Vozidlá sú v kontajneroch a majú približnú hmotnosť 4 000 kg. Na ich presun z prístavu na palubu lode ich žeriav zdvihne do výšky 30 m. Každá operácia zdvihnutia kontajnera trvá 5 min.
Vypočítajte výkon, ktorý žeriav použije na vykonanie tejto úlohy. Zvážte gravitačné zrýchlenie g, ktoré sa rovná 10 m / s².
Rozhodnutie:
Pretože priemerný výkon je práca vydelená časom a čas už poskytuje problém, musíme si určiť prácu.
Údaje:
m = 4 000 kg
výška = 30 m
t = 5 min = 5 x 60 s = 300 s
g = 10 m / s².
Práce na žeriave budú dané váhovou silou.
Teda
Použitý výkon bude 4 kW.
otázka 2
Na ceste sa auto pohybuje konštantnou rýchlosťou 40 m / s. Tento pohyb vykonáte konštantnou vodorovnou silou v rovnakom smere ako rýchlosť. Motor produkuje výkon 80 kW. Aká je intenzita použitej sily?
Rozhodnutie:
Silu môžeme určiť prostredníctvom jej vzťahu k sile a rýchlosti.
Údaje:
Vm = 40 m / s
Hrniec = 80 kW
Sila konštantnej sily je daná súčinom sily rýchlosťou a kosínusom uhla vytvoreného medzi nimi. Pretože v tomto prípade sú sila a rýchlosť v rovnakom smere a smere, uhol θ je nula a kosínus je 1.
Hrniec = F. Vm. cos θ
Hrniec = F.Vm. cos 0
Hrniec = F. Vm. 1
Izolácia F a nahradenie hodnôt,
Intenzita použitej sily bude 20 kN.
otázka 3
(Fuvest-SP). Dopravný pás prepravuje 15 prípadov nápojov za minútu z podzemného skladu na prízemie. Bežecký pás má dĺžku 12 m, sklon 30 ° od vodorovnej roviny a pohybuje sa konštantnou rýchlosťou. Krabice, ktoré sa majú prepravovať, sú už umiestnené s rýchlosťou dopravníka. Ak každá skrinka váži 200 N, musí motor poháňajúci tento mechanizmus poskytovať výkon:
a) 20 W.
b) 40W
c) 300 W
d) 600 W
e) 1 800 W
Rozhodnutie:
Sila je daná vzťahom medzi prácou a použitým časom v sekundách.
Údaje:
t = 1 min = 60 s
Dĺžka opasku = 12 m
sklon = 30 °
P = 200 N na krabicu
S 15 políčkami máme 200 N x 15 = 3000 N.
Takže P = 3 000 N, teda mg = 3 000 N.
Pretože práca gravitačnej sily je daná T = m.g.h, musíme určiť výšku.
Vo výške h vytvára rohož pravouhlý trojuholník 30 ° vzhľadom na vodorovnú rovinu. Takže na určenie h použijeme sínus 30 °.
Z trigonometrie vieme, že sínus 30 ° = 1/2.
Dielo bude dané:
Ak chcete zistiť účinnosť, stačí prácu rozdeliť podľa času.
Odpoveďou je preto písmeno c.
Zaujíma vás:
Elektrická energia
práca a energia
Fyzikálne vzorce
