Mehanska moč in izkoristek

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);
prirastek t presledek, enak presledku t s fi n a l podpisnim koncem podpisnega prostora minus razmik t z i n i c i a l podpisnim koncem podpisnega, 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

1 presledek W presledek leva oklepaj w a t t desna oklepaj prostor, enak J nad s, enak številskemu prostoru k g presledka. prostor m na kvadrat prostor nad imenovalec s kockastim koncem ulomka

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.

James Watt
James Watt (1736-1819)

Drug koncept, ki ga je razvil James Watt, je bil HP (konjska moč) ali CV (konjska moč).

1 presledek C V presledek približno enak prostor 735 vejica 5 presledek W presledek 1 presledek H P presledek približno enak razmik 745 vejica 7 presledek W

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:

P o t presledek enak številskemu razmiku T nad prirastkom imenovalca t koncu ulomka

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:

tau enak F presledku. prostor d prostor. vesoljski stroški theta

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:

Napaka pri pretvorbi iz MathML v dostopno besedilo.

Če nadomestimo prejšnjo enačbo dela, imamo:

Napaka pri pretvorbi iz MathML v dostopno besedilo.

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.

T prostor je enak m prostoru. g. h prostor je enak prostoru 4 prostor 000 prostora. prostor 10 presledek. presledek 30 presledek, enak razmiku 1 razmik 200 razmik 000 razmik J razmik ali razmak 1 razmik 200 razmak k J

Tako

Napaka pri pretvorbi iz MathML v dostopno besedilo.

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,

F presledek, enak števcu presledka P o t nad imenovalcem V m konec ulomka razmik, enak števcu presledka 80 presledek 000 nad imenovalcem 40 konec ulomka razmik je enak prostoru 2 razmik 000 prostor N razmik u prostor 2 razmik k N vesolja

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.

presledek 30-stopinjski prostor znakov, enak števcu presledka, c a t e t o presledek o p o s t o čez imenovalec h i p o t in n nas konec ulomka prostor enak prostoru h nad 12 h prostor enak prostoru 12 vesolja. presledek s in n razmik 30 stopinj znak h razmik je prostor 12 razmik. prostor 1 pol ure presledek je prostor 6 prostor m

Delo bodo opravili:

T prostor, enak prostoru mg h prostor, enak prostoru 3000,6 prostor enak prostoru 18 prostor 000 prostor W

Za določitev jakosti samo razdelite delo na čas.

Napaka pri pretvorbi iz MathML v dostopno besedilo.

Odgovor je torej črka c.

Za to, da vas zanima:

Električna energija
dela in energije
Formule za fiziko

Retrogradno gibanje planeta. Retrogradna študija gibanja

Retrogradno gibanje planeta. Retrogradna študija gibanja

Zanimivo je v jasnih nočeh opazovati nebo in videti množico zvezd, ki jih ima. Ko gledamo v nebo...

read more
Statično ravnovesje: razrešene vrste in vaje

Statično ravnovesje: razrešene vrste in vaje

Ravnovesjestatično je stanje, v katerem je rezultat sile in vsota trenutkov sil, oz navor, so nič...

read more
Hitrost pobega: kaj je to, formula, vaje

Hitrost pobega: kaj je to, formula, vaje

hitrost pobega, znana tudi kot kozmična prva hitrost, je najmanjša hitrost, ki jo mora neki objek...

read more