صيغة القوة: تعريف ومثال المشكلة

صيغ الطاقة: تعريف المشاكل وأمثلة عليها - كيف هي صيغة حساب قوة الطاقة الكهربائية في هذه المناسبة حول Knowledge.co.id سوف يناقش معادلة القوة والمثال المشاكل. دعنا نلقي نظرة على المناقشة في المقالة أدناه لفهمها بشكل أفضل.

صيغة القوة: تعريف ومثال المشكلة

---

الطاقة هي السرعة التي يتم بها العمل ، وكمية الطاقة المستهلكة لكل وحدة زمنية. القوة كمية قياسية لأن القوة لها قيمة ولكن ليس لها اتجاه. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تكامل القوة مع الوقت قادر على تحديد العمل المنجز.

استنادًا إلى وحدات SI ، يتم التعبير عن الطاقة بوحدات Joule / Second أو J / s = Watt (W). وهناك وحدة طاقة أخرى تُستخدم غالبًا هي قوة الحصان (hp) ، 1 حصان = 746 واط

يعد استخدام وحدة Watt في هذه الوحدة شكلاً من أشكال الاحترام للعالم الذي اخترع المحرك البخاري ، James Watt. وهكذا ، في حساب معادلة الطاقة ، ستنتج معدل الطاقة بوحدات جول / ثانية.

---

الصيغ ووحدات الطاقة

في الفيزياء ، يُرمز إلى القوة بالمعادلة التالية:
P = W / t

من المعادلة أعلاه ، يمكننا أيضًا تغيير صيغة القوة إلى:
P = (F.s) / t
P = F. الخامس

يتم الحصول على هذه النتائج لأن صيغة العمل (W) = القوة (F) مضروبًا في المسافة (المسافات) مقسومة على الوقت (t)
وصيغة السرعة (v) = المسافة (s) مقسومة على الوقت (t)

معلومة
P = الطاقة (الوحدات هي J / s أو Watts)
W = العمل (وحدة الجول [J])
ر = الوقت (الوحدة الثانية [ثانية])
F = القوة (وحدة نيوتن [N])
s = المسافة (الوحدات متر [م])
ت = السرعة (الوحدات متر / ثانية [م / ث])

• رمز القوة

تصنف الطاقة كنوع من الكمية المشتقة التي يتم الحصول عليها من الكميات الأساسية. ولا يمكن الحصول على الأبعاد إلا من الوحدات.

رمز البعد المطلوب:

الطول L ، وحدة المتر
الكتلة M ، وحدة الكيلوغرام
وقت T ، وحدات الثواني (بالثواني)

معادلة القوة هي P = W / t

وحدة العمل (W) هي kgm ^ 2s ^ {- 2} ، بينما الوقت (t) بالثواني أو s. إذن وحدة القوة هي

\ frac {kgm ^ 2s ^ {- 2}} {s} \ rightarrow \ boxed {kgm ^ 2s ^ {- 3}} أو واتس.

وبالتالي ، فإن رمز الأبعاد للقوة هو \ محاصر {ML ^ 2T ^ {- 3}}

• أبعاد الطاقة

أمثلة على الكميات القياسية والوحدات القياسية هي:

طول الوحدة متر (م) أبعاد الطول [L]
كتلة الوحدة كيلوجرام (كجم) ، بعد الكتلة [م]
الوحدة الزمنية هي ثانية / ثانية (ثوان) ، بعد الوقت [T]
يقاس التيار الكهربائي بالأمبير (A) ، البعد [I]
وحدة درجة الحرارة كلفن (K) ، البعد [θ]
كمية وحدة المادة المولية (مول) ، البعد [N]
وحدة شدة الضوء شمعة (Cd) ، البعد [J]

في الكمية ، نعرف بالتأكيد ما هو البعد. الأبعاد هي كيف تتكون الكمية المشتقة من كميات أساسية ، مكتوبة بشكل عام بأحرف كبيرة ، وهذه الأبعاد لا تعتمد على القيم العددية.

الطاقة ، وحدة الطاقة واط

ثم:

P = العمل / الوقت

= (كجم) (م / ث²) (م) / (ث)

= [M] [L] ² [T] ⁻³

إذن بعد القوة هو [M] [L] ² [T] ⁻³

لذا ، إذا كان هناك سؤال يقول ، حدد أبعاد القوة! يمكنك كتابتها مثل أدناه.

الطاقة ، الوحدة واط

P = العمل / الوقت

= W / t

= F x s / t

= م س أ س / ر

= (كجم) (م / ث²) (م) / (ث)

= [M] [L] [T] ⁻² [L] [T] ⁻¹

= [M] [L] ² [T] ⁻³

إذن بعد القوة هو [M] [L] ² [T] ⁻³

بناءً على معادلة الفيزياء أعلاه ، يمكن استنتاج أنه كلما زاد معدل العمل ، زاد معدل الطاقة. وفي الوقت نفسه ، كلما زاد الوقت ، انخفض معدل الطاقة.

• قانون أوم

الخامس = أنا س ص

لذلك ، إذا كان المتغيران هما التيار الكهربائي (I) والمقاومة (R) ، فإن المعادلة تكون كما يلي:

P = V x أنا
P = (I x R) x I
يمكن P = I2R -> استخدام هذه الصيغة لإيجاد الطاقة الكهربائية

بينما يتم وضع الصيغة إذا كانت معروفة فقط الجهد (V) والمقاومة (R) فقط.

P = V x أنا
P = V x (V / R)
يمكن P = V2 / R -> استخدام هذه الصيغة لإيجاد الطاقة الكهربائية

P = I2R

P = V2 / R

أين :

P = الطاقة الكهربائية بالواط (W)
V = الجهد الكهربائي بالفولت (V)
أنا = التيار الكهربائي بالأمبير (أ)
R = المقاومة بالأوم (Ω)

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا التعبير عن صيغة القوة في أشكال أخرى لأن العمل W = F x s

P = (F x s) / t
P = F. الخامس

معلومة :
P = الطاقة (جول / واط)
W = العمل (جول)
ر = الوقت (الأوقات)

F = القوة (نيوتن)
ق = المسافة (متر)

v = السرعة (متر / ثانية)

فرق الطاقة والطاقة

كثيرون يوازنون بين مفهوم القوة والطاقة. لكن في الواقع هما شيئان مختلفان. لا تقتصر القدرة على القيام بالأنشطة على الطاقة الكلية التي يمتلكها الجسم فحسب ، بل إنها مقيدة أيضًا بقدرة الجسم.

على سبيل المثال ، يتجول شخص في الملعب حتى يتم استنفاد طاقته الكلية ، ويكون قادرًا على القيام بما يصل إلى 35 لفة. لكن في اليوم التالي ، عندما حاول الجري ، لم يتمكن من إنهاء السباق إلا في 30 لفة. هذا لأن جسم الشخص مقيد بالقوة التي يمتلكها أثناء الجري ، أي معدل الطاقة الكيميائية التي يمتلكها لتحويلها إلى طاقة ميكانيكية.

---

الفرق بين القوة والجهد

غالبًا ما تتم مناقشة القوة والعمل معًا في دروس الفيزياء في المشكلات الميكانيكية.

الطاقة هي معدل الطاقة التي يتم إرسالها أثناء القيام بالعمل لفترة زمنية معينة.
الشغل هو مقدار الطاقة التي تنقلها قوة على مسافة معينة.
يتمثل الاختلاف الأساسي بين Power و Work في أن الطاقة هي معدل الطاقة ، بينما العمل هو مقدار الطاقة التي يتم توصيلها أو نقلها.
الفرق الآخر هو أن الشغل يقاس بالجول بينما تقاس الطاقة بالواط.

---

مثال مشكلة الطاقة

1- يعمل جهاز طهي الأرز 5000 جول في 5 ثوانٍ. احسب القوة التي يقوم بها جهاز طهي الأرز!
الجواب: W = 5000 جول
ر = 5 ثوان
P = W / t = 5000/5 = 1000 J / s = 1000 واط

"لذا فإن الطاقة المطلوبة من جهاز طهي الأرز هي 1000J / s أو 1000 watts."

2- يتطلب تلفزيون ال سي دي جهد 220 فولت وتيار كهربائي 1.2 أمبير لتفعيله. ما هي كمية الكهرباء التي تستهلكها؟
اقرأ أيضًا: إراتوستينس وقياس محيط الأرض

الحل

معروف :

الخامس = 220 فولت
أنا = 1.2 أ
ف =؟

إجابه:

P = V x أنا
P = 220 فولت × 1.2 أمبير
P = 264 واط
لذلك سوف يستهلك تلفزيون LCD 264 واط من الطاقة الكهربائية.

3. يقوم الطفل بعمل 750 J لتحريك كتلة لمدة 5 دقائق. ما مدى قوة الطفل؟

حل:

معروف:
W = 750 جول
ر = 5 دقائق = 5 × 60 ث = 300 ث

طلب: P =.. .?

إجابه:
P = W / t
P = 750/300
P = 2.5 واط
إذن ، القوة التي يمتلكها الطفل 2.5 واط.

هذا هو الاستعراض من حول Knowledge.co.id حول صيغة القوة, نأمل أن تضيف إلى بصيرتك ومعرفتك. شكرا لزيارتك ولا تنسى قراءة مقالات أخرى.