Fizikte gücün ne olduğunu, var olan türleri ve çeşitli örneklerle açıklıyoruz. Ayrıca, hesaplamak için formüller.
Fizikte güç nedir?
Fizikte, güç (sembolle temsil edilir) P) belirli bir miktardır Görev bir birimde bir şekilde gerçekleştirilir hava belirlenen. Başka bir deyişle, bir nesnenin veya sistemin ürettiği birim zaman başına iş miktarıdır.
Güç, İskoç mucit James Watt'a saygı duruşunda bulunan ve onun yaptığı bir joule (J) işe eşit olan bir birim olan watt (W) cinsinden ölçülür. ikinci (ler), yani:
W = J / s
Anglo-Sakson ölçüm sisteminde, bu birimin yerini ataların atları alır. Kuvvet (hp).
Gücü doğru bir şekilde anlama ve ölçme yeteneği, ilk buhar motorlarının geliştirilmesinde belirleyici bir faktördü. Sanayi devrimi. Günümüzde ise, genellikle elektrik ve başka bir tür enerji kaynakları modern, aynı zamanda miktarını da belirleyebilirsiniz. Enerji iletilen.
Güç türleri
Aşağıdaki güç türleri vardır:
- Mekanik Güç Sert bir katı veya deforme olabilen bir katı üzerine bir kuvvetin uygulanmasından elde edilen şey.
- Elektrik gücü. İş yerine birim zamanda iletilen enerji miktarını ifade eder. sistem veya devre.
- Isıtma gücü. miktarına atıfta bulunur sıcaklık bir vücudun özgürleştirdiğini Çevre birim zaman başına.
- Ses gücü. Bir ses dalgasının belirli bir yüzey boyunca birim zamanda taşıdığı enerji miktarı olarak anlaşılır.
Güç formülleri
Güç, genel olarak aşağıdaki formüle göre hesaplanır:
P = ΔE / Δt
ΔE, enerjideki değişimi veya işteki değişimi temsil eder.
Δt, saniye cinsinden ölçülen süreyi temsil eder.
Bununla birlikte, her bir güç türü kendi formülasyonu ile ifade edilir, örneğin:
- Mekanik Güç P (t) = F.v, cismin bir dönüşü varsa ve uygulanan kuvvetler açısal hızını değiştiriyorsa, bunun yerine P (t) = F.v + M.ω kullanacağız. F ve M sırasıyla bileşke kuvvet ve bileşke moment olacaktır; V ve ω, sonucun hesaplandığı noktanın hızı ve cismin açısal hızı olacaktır.
- Elektrik gücü. P(t) = Ben(t). V (t), burada I, amper cinsinden ölçülen akan akımdır ve V, potansiyel farktır (düşüş Voltaj) volt olarak ölçülür. bir durumda dayanıklılık Bir elektrik iletkeni yerine kullanılacak formül P = I2R = V2 / R olacaktır, burada R, ohm cinsinden ölçülen malzemenin direncidir.
- Isıtma gücü. P = E / t, burada E sağlanan ısı enerjisidir, joule (J) cinsinden ölçülür. Bunun ısı derecelerine nasıl kayıtsız olduğuna dikkat edin.
- Ses gücü. PS = ʃDır-dir dS, nerede Bences, ses şiddetidir ve dS, cihazın ulaştığı elementtir. dalga.
Güç örnekleri
- Bir kütleyi hareket ettirme gücü
100 kg inşaat malzemesini yapım aşamasındaki bir binanın yedinci katına, yani zeminden yaklaşık 20 metre uzağa yükseltmek istiyoruz. ben genelde. Bunu bir vinç kullanarak ve 4 saniye içinde yapmak istiyoruz, bu yüzden aynısının gerekli gücünü bulmalıyız.
P=w/t formülünü kullanmak için öncelikle vincin yaptığı işi hesaplamamız gerekir.
Bunun için W = F formülünü kullanıyoruz. d. cos a = 100 x 9.8 x 20 x 1 = 19.600 N. O halde: P = 19.600 N/4 s yani vincin gücü 4900 W olmalıdır.
- Bir direnci dağıtan güç
10 ohm'luk bir elektrik direncinin onu çaprazladığımızda harcadığı güç miktarını hesaplamalıyız. akım 10 amper. Bu durumda, P = R x I2 formülünü aşağıdaki gibi uygularız: P = 10 x 102, bu da 1000 watt'lık bir harcanan güçle sonuçlanır.