Fiziksel Güç Formülleri ve Birimleri, Güç Tipleri (Örneklerle)



fiziksel güç bir süre kadar gerçekleştirilen (veya tüketilen enerji) iş miktarını ifade eder. Güç, James Watt'ın şerefine Watt olarak bilinen, Saniyede Temmuz ayındaki Uluslararası Birimler Sisteminde (J / s) ölçü birimi olan skaler bir niceliktir..

Oldukça yaygın bir diğer ölçüm birimi ise geleneksel buhar atıdır. Fizikte farklı güç türleri incelenir: mekanik güç, ses gücü, kalorifik güç, diğerleri arasında. Genel olarak, gücün anlamı hakkında sezgisel bir fikir var. Genellikle daha fazla güç, daha fazla tüketim ile ilişkilidir.. 

Böylece, bir ampul gücü daha büyükse daha fazla elektrik enerjisi tüketir; Aynısı saç kurutma makinesi, radyatör veya kişisel bir bilgisayarda da olur..

Bu nedenle anlamını, var olan farklı güç türlerini ve nasıl hesaplandığını ve en yaygın ölçüm birimleri arasındaki ilişkilerin ne olduğunu anlamak gerekir..

indeks

  • 1 Formüller
  • 2 adet
  • 3 Güç tipleri
    • 3.1 Mekanik güç
    • 3.2 Elektrik gücü
    • 3.3 Isı gücü
    • 3.4 Ses gücü
    • 3.5 Nominal güç ve gerçek güç
  • 4 Örnek
    • 4.1 İlk örnek
    • 4.2 İkinci örnek
  • 5 Kaynakça

formüller

Tanım gereği, bir zaman aralığında tüketilen veya verilen gücü hesaplamak için aşağıdaki ifade kullanılır:

P = W / t

Bu ifadede P güçtür, W iştir ve t zamandır.

Anlık gücü hesaplamak istiyorsanız, aşağıdaki formülü kullanmalısınız:

Bu formülde Δt zamanın artması, F kuvvet ve v hızdır.

birimler

Uluslararası Birimler Sistemindeki gücün benzersizliği saniyede Temmuz'dur (J / s), watt (W). Bazı bağlamlarda, kilovat (kW), beygir gücü (CV) gibi başka birimlerin yanı sıra diğerlerinin kullanılması da oldukça yaygındır..

Açıkçası, kilovat 1000 watt'a eşittir. Öte yandan, buhar atı ve watt arasındaki denklik şöyledir:

1 CV = 745,35 W

Bir başka güç ünitesi, kullanımı daha az yaygın olmasına rağmen, saniyede 10'luk olan Ergium'dur (erg / s).-7 W.

Kilowatt'ı kilowatt saatinden (kWh) ayırmak önemlidir, çünkü ikincisi bir enerji veya iş birimidir ve güç değil.

Güç türleri

Var olan farklı güç türleri arasında en önemlilerinden bazıları daha sonra çalışılacak olanlardır..

Mekanik güç

Sert bir katı üzerine uygulanan mekanik güç, ürünün uygulanan toplam sonuç kuvveti ve bu vücuda iletilen hız arasında gerçekleştirilmesiyle elde edilir..

P = F ∙ v

Bu ifade şu ifadeye eşdeğerdir: P = W / t ve aslında ondan elde edilir.

Sert katının bir dönme hareketi olması ve bu nedenle üzerine uygulanan kuvvetlerin açısal hızlanmaya yol açan açısal hızını değiştirmesi durumunda:

P = F ∙ v + M ∙ ω

Bu ifadede M, uygulanan kuvvetlerin ortaya çıkan momentidir ve ω, vücudun açısal hızıdır..

Elektrik gücü

Bir elektrik bileşeni tarafından sağlanan veya tüketilen elektrik gücü, o bileşen tarafından verilen veya emilen elektrik enerjisi miktarını ve bunun üzerinde harcanan süreyi bölmenin sonucudur. Aşağıdaki ifadeden hesaplanır:

P = V ∙ I

Bu denklemde V, bileşen içindeki potansiyel fark ve I ise onu geçen elektrik akımı akımıdır..

Bileşenin bir elektrik direnci olması durumunda, gücü hesaplamak için aşağıdaki ifadeler kullanılabilir: P = R ∙ I2 = V2 / R, burada R, söz konusu bileşenin elektrik direncinin değeridir.

Isı gücü

Bir bileşenin kalorifik gücü, söz konusu bileşen tarafından bir süre içinde yayılan veya ısı şeklinde salınan enerji miktarı olarak tanımlanmaktadır. Aşağıdaki ifadeden hesaplanır: 

P = E / t

Söz konusu ifadede E, ısı şeklinde salınan enerjidir..

Ses gücü

Ses gücü, bir ses dalgası tarafından belirli bir yüzeye belirli bir sürede birim olarak taşınan enerji olarak tanımlanır..

Bu nedenle, ses gücü, hem ses dalgasının yoğunluğuna hem de bahsedilen dalga tarafından geçen yüzeye bağlıdır ve aşağıdaki integral vasıtasıyla hesaplanır:

PS = ⌠S  benS D d

Bu integralde Ps, dalganın ses gücüdür, Is dalganın ses yoğunluğudur ve dS, dalganın geçtiği yüzey farkıdır..

Nominal güç ve gerçek güç

Nominal güç, bir makine veya motorun ihtiyaç duyduğu veya normal kullanım koşulları altında sunabileceği maksimum güçtür; yani, makine veya motorun destekleyebileceği veya sunabileceği maksimum güç.

Nominal terim, genel olarak bu gücü, makineyi tanımlamak, onu isimlendirmek için kullandığı için kullanılır..

Öte yandan, gerçek ya da kullanışlı güç - aslında kullanılan, makineyi ya da motoru üreten ya da kullanan güç - genellikle daha düşük olmak üzere nominal güçten farklıdır..

Örnekler

İlk örnek

Vinçli 100 kg'lık bir piyanoyu 20 metre yüksekliğindeki yedinci kata yükseltmek istiyorsunuz. Piyanoya çıkmak için vinç 4 saniye sürer. Vincin gücünü hesaplayın.

çözüm

Gücü hesaplamak için aşağıdaki ifade kullanılır:

P = W / t

Ancak, ilk etapta vinç tarafından yapılan işi hesaplamak gerekir.

W = F ∙ d ∙ çünkü α = 100 ∙ 9.8 ∙ 20 ∙ 1 = 19.600 N

Bu nedenle, vincin gücü:

P = 19,600 / 4 = 4900 W

İkinci örnek

10 Ω direnç tarafından harcanan gücü hesaplayın, 10 A akım ile çarpılır..

çözüm

Bu durumda, aşağıdaki formülün kullanıldığı elektrik gücünü hesaplamak gerekir:

P = R ∙ I2 = 10 ∙ 102 = 1000 W 

referanslar

  1. Resnik, Halliday ve Krane (2002). Fizik Hacmi 1. Cecsa.
  2. Güç (fiziksel). (N.D.). Wikipedia'da. Es.wikipedia.org adresinden 3 Mayıs 2018 tarihinde alındı..
  3. Güç (fizik). (N.D.). Wikipedia'da. En.wikipedia.org adresinden 3 Mayıs 2018 tarihinde alındı.
  4. Resnick, Robert ve Halliday, David (2004). 4. Fizik. CECSA, Meksika.
  5. Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Bilim İnsanları ve Mühendisler İçin Fizik (6. basım). Brooks / Cole.