Moč je merilo, kako hitro se opravilo opravi ali koliko opravil se opravi v določenem časovnem intervalu.
V fiziki koncept moči povezuje količino energije, ki se porabi ali dobavi za izvajanje teh nalog, in čas, ki je bil porabljen.
Če dva stroja opravljata isto delo in eden izmed njih v polovici časa, hitrejši je, močnejši. Če dva stroja delujeta enako dolgo in eden od njih proizvede dvakrat več, je stroj, ki proizvede največ, najmočnejši.
Moč je rezultat delitve med delom in časovnim intervalom, uporabljenim za njegovo izvedbo, ki je skalarna veličina, to pomeni, da ni treba določiti smeri in smeri.
Formula povprečne moči
Kje:
T je delo, izmerjeno v J (joulih);
, izmerjeno v s (sekundah).
Ker se količina dela, torej porabljena ali dobavljena energija v določenem obdobju lahko spreminja, zgornja formula daje povprečno moč.
napajalna enota
V mednarodnem sistemu (SI) je delovna enota džul (J), čas pa sekunda (e). Zato je enota moči J / s, ukrep, ki je tako pomemben, da je dobil posebno ime, watt (W), v čast Jamesa Watta, izumitelja, matematika in inženirja. Številni so bili predhodnik industrijske revolucije, James Watt je poleg številnih drugih prispevkov izpopolnil parni stroj in kasneje patentiral svoj motor.
Drug koncept, ki ga je razvil James Watt, je bil HP (konjska moč) ali CV (konjska moč).
Običajno lahko srečamo druge načine predstavitve moči, na primer več kW (1.000 W) in MW (1.000.000 W), ki se običajno uporabljajo pri oskrbi z električno energijo.
V kilogramskih sekundah je 1 vat izražen kot:
Moč konstantne sile v premiku
Moč je izražena z:
Sila F izvaja delo na telesu in ga premika od točke A do točke B. Delo, ki ga pri premikanju telesa izvaja sila F, lahko izračunamo na naslednji način:
Kje:
F je konstantna sila, izmerjena v Newtonih (N).
d je premik, izmerjen v metrih (m).
cos θ je kosinus kota θ. (kot, oblikovan med smeri sile in gibanja)
Moč sile kot funkcija povprečne hitrosti
Ker je povprečna hitrost premik, deljen s časom, glede na razmerje:
Če nadomestimo prejšnjo enačbo dela, imamo:
trenutna moč
Moč je rezultat delitve dela in časa, porabljenega za to delo. Če vzamemo zelo majhen časovni interval, ki teži proti ničli, imamo trenutno moč.
Kje,
pomeni, da bo delitev izvedena z zelo blizu ničli.
Izvedba
Učinkovitost stroja ali naprave je razmerje med dejansko porabljeno in prejeto močjo. Ta uporabna moč je uporaben del, to je moč, ki je bila sprejeta minus minus razpršena.
Naprava ali stroj, ki prejme količino energije, je ne more v celoti pretvoriti v delo, del se izgubi zaradi trenja v obliki toplote, hrupa in drugih procesov.
Potu = Potr - Potd
Kje:
Potu je uporabna moč;
žrebe je sprejeta moč;
Potd je razpršena moč.
Formula dohodka
Kje,
je dohodek;
Potu je uporabna moč;
žrebe je sprejeta moč.
Drug način izražanja donosa je nadomestitev izraza koristne moči za donos.
Donos je vedno manjši od 100%. Da bi razumeli, zakaj se to zgodi, je treba videti, da je v formuli uporabna moč, ki je v števcu, vedno manjša od prejete moči, saj vedno pride do razpada.
Ker gre za delitev med količinami iste enote, donos nima merske enote, saj so pri delitvi preklicani. Pravimo, da gre za brezdimenzijsko količino in jo običajno izražamo v odstotkih.
Idejo donosa lahko razširimo na električne, termične in mehanske stroje.
Preberite več o zmogljivosti z Carnotov cikel.
Vaje
Vprašanje 1
Ladja, ki bo prevažala naročilo avtomobilov, pristane, da jo naloži. Vozila so v zabojnikih in imajo približno 4000 kg mase. Da bi jih dvignil iz pristanišča na ladijsko palubo, jih žerjav dvigne na višino 30 m. Vsak postopek dvigovanja posode traja 5 min.
Izračunajte moč, ki jo žerjav uporablja za izvajanje te naloge. Upoštevajte pospešek gravitacije g, enak 10 m / s².
Resolucija:
Ker je povprečna moč delo, deljeno s časom in čas že zagotavlja težava, moramo določiti delo.
Podatki:
m = 4000 kg
višina = 30 m
t = 5 min = 5 x 60 s = 300 s
g = 10 m / s².
Delo z žerjavom bo določeno z utežjo.
Tako
Uporabljena moč bo 4 kW.
2. vprašanje
Na cesti se avtomobil premika s konstantno hitrostjo 40 m / s. Za izvedbo tega gibanja uporabite konstantno vodoravno silo v isti smeri kot hitrost. Motor proizvede 80 kW. Kolikšna je jakost uporabljene sile?
Resolucija:
Moč lahko določimo po njenem razmerju do moči in hitrosti.
Podatki:
Vm = 40 m / s
Lonec = 80 kW
Moč konstantne sile dobimo z zmnožkom sile na hitrost in s kosinusom kota med njima. Ker sta v tem primeru sila in hitrost v isti smeri in smeri, je kot θ nič in kosinus 1.
Pot = F. Vm. cos θ
Pot = F.Vm. cos 0
Pot = F. Vm. 1.
Izoliranje F in nadomestitev vrednosti,
Intenzivnost uporabljene sile bo 20 kN.
3. vprašanje
(Fuvest-SP). Transportni trak prevaža 15 zabojev pijač na minuto iz podzemnega skladišča v pritličje. Tekalna steza ima dolžino 12 m, naklon 30 ° od vodoravne lege in se premika s konstantno hitrostjo. Škatle za prevoz so že postavljene s hitrostjo tekočega traku. Če vsaka škatla tehta 200 N, mora motor, ki poganja ta mehanizem, zagotoviti moč:
a) 20W
b) 40W
c) 300 W
d) 600 W
e) 1800W
Resolucija:
Moč daje razmerje med delom in porabljenim časom v sekundah.
Podatki:
t = 1 min = 60 s
Dolžina pasu = 12 m
naklon = 30 °
P = 200 N na škatlo
S 15 škatlami imamo 200 N x 15 = 3000 N.
Torej P = 3000 N, torej mg = 3000 N.
Ker je delo gravitacijske sile izraženo s T = m.g.h, moramo določiti višino.
Na višini h preproga tvori pravokotni trikotnik 30º glede na vodoravnico. Torej, za določitev h bomo uporabili sinus 30º.
Iz trigonometrije vemo, da je sinus 30 ° = 1/2.
Delo bodo opravili:
Za določitev jakosti samo razdelite delo na čas.
Odgovor je torej črka c.
Za to, da vas zanima:
Električna energija
dela in energije
Formule za fiziko