Võimsus: määratlus, valemid, sümbolid, mõõtmed, näidisülesanded

Kas olete kunagi kuulnud, mis on Daya? Sobib, mitte seebimark, sõber, hihi. Daya on üks kooli õppematerjale, eriti füüsika nooremas keskkoolis.

Ole nüüd õpime lihtsalt, mis on võim?

Definitsioon

Võimsus on töö tegemise kiirus või energia ülekandmise kiirus teatud aja jooksul tööd tehes.

Rahvusvaheline või SI võimsuse ühik on Joule / sekund (J / s) = vatt (W).

Watti ühikut kasutatakse austuse märgiks teadlasele nimega James Watt, kellel õnnestus aurumasin leiutada.

Lisaks on muul kui vattidel sageli kasutatav jõuüksus hobuste võimsus (hj), kus 1 hj = 746 vatti.

Võimsus on skalaarne suurus (suurus, millel on väärtus, kuid millel pole suunda).

Valemid ja võimsuse ühikud

Füüsikatundides võib võimu sümboliseerida järgmise võrrandiga:

P = W / t

Ülaltoodud võrrandi põhjal otsustades saame valemi muuta mitmeks tuletisvalemiks, nimelt:

P = (F.s) / t
P = F. v

Tulemust nimetatakse selleks, et saame, sest töövalem (W) = jõud (F) korrutatuna kaugusega (s) jagatud ajaga (t)
ja kiiruse (v) valem = kaugus (s) ja jagatud ajaga (t).

Teave
P = võimsus (ühikud on J / s või vattides)
W = töö (ühik Joule [J])
t = aeg (sekundi ühik [s])
F = jõud (ühik Newton [N])
s = kaugus (ühikud on meetrid [m])
v = kiirus (ühikud on meetrit sekundis [m / s])

Niisiis, vastavalt ülaltoodud füüsikavalemi võrrandile, võime järeldada, et mida suurem on töö kiirus, seda suurem on võimsuse määr.

Samal ajal, mida pikem on aeg, seda väiksem on võimsuse määr.

Võimsuse ja energia erinevus

Siiani on paljud võrdsustanud jõu ja energia mõiste. Kuid tegelikult on need kaks erinevat asja.

Tegevuste teostamise võimet ei piira mitte ainult keha valdav koguenergia, vaid ka keha võime.

Näiteks: inimene saab põllul ringi käia, kuni kogu energia on ammendatud, ja ta suudab teha kuni 35 ringi.

Kuid järgmisel päeval, kui ta proovis joosta, suutis ta lõpetada ainult 30 ringis.

Seda seetõttu, et inimese keha piirab joostes olev jõud, nimelt keemilise energia kiirus, mis muundab selle mehaaniliseks energiaks.

Erinevus jõu ja pingutuse vahel

Mehaaniliste probleemide füüsikatundides arutatakse võimu ja töö üle sageli koos.

Tegelikult pole need kaks ühte ja sama. See on üsna selge, võrreldes nende vastavate tähendustega, nimelt:

• Võimsus on energia kiirus, mis edastatakse teatud aja jooksul tööd tehes.
• Töö on energia kaugus, mida jõu abil edastatakse teatud vahemaa tagant.
• Põhiline erinevus võimu ja töö vahel on see, et võimsus on energia kiirus, töö aga tarnitud või edastatud energia hulk.
• Teine erinevus on see, et tööd mõõdetakse džaulides, võimsust aga vattides.

Võimsuse sümbol

Võimsus klassifitseeritakse põhikogustest saadud tuletatud suuruse tüübiks. Ja mõõtmeid saab ainult ühikutest.

Seetõttu peame teadma kõigi nende koguste valemit.

Nõutav mõõtme sümbol:

• L pikkus, ühik meeter
• M mass, kilogrammi ühik
• T aeg, sekundite ühikud (sekundid)

Võimu valem on P = W / t

Tööühik (W) on , samal ajal kui aeg (t) on sekund või s. Nii et võimsuse ühik on

või vatti.

Seega on võimu mõõtme sümbol

Võimsuse mõõtmed

Standardkoguste ja standardühikute näited on:

• Ühiku pikkus on meetrit (m), mõõtmed pikkus [L]
• Ühiku mass on kilogramm (kg), mõõtmete mass [M]
• Ajaühik on sekund / sekund (id), mõõt Aeg [T]
• Elektrivoolu mõõdetakse amprites (A), mõõt [I]
• Temperatuuriühik on kelvin (K), mõõde [θ]
• Aine ühiku mool (mol) kogus, mõõt [N]
• Valgustugevuse ühik kandela (Cd), mõõde [J]

Koguses teame kindlasti, mis on mõõde. Mõõtmed on see, kuidas tuletatud suurus koosneb põhikogustest, mis on tavaliselt kirjutatud suurtähtedega, ja need mõõtmed ei sõltu arvväärtustest.

Võimsus, võimsuse ühik on vatt

Siis:

P = töö / aeg

= (kg) (m / s²) (m) / (s)

= [M] [L] 2 [T] 3

Nii et võimu mõõde on [M] [L] 2 [T] 3

Seega, kui on küsimus, mis ütleb: määrake võimsuse mõõtmed! Saate selle kirjutada nagu allpool.

Võimsus, seade on vatt

P = töö / aeg

= W / t

= F x s / t

= m x a x s / t

= (kg) (m / s²) (m) / (s)

= [M] [L] [T] 2 [L] [T] 12

= [M] [L] 2 [T] 3

Niisiis on võimsuse mõõde [M] [L] ² [T] ⁻³

Probleemide näide

1. Laps teeb ploki liigutamiseks 5 minutiga 750 J tööd. Mis on lapse jõud?

Lahendus:

On tuntud:

W = 750 J
t = 5 minutit = 5 × 60 s = 300 s

Küsis P-lt?

Vastus

P = W / t
P = 750/300
P = 2,5 vatti
nii etLapse käes olev võimsus on 2,5 vatti.

2. 50 kg kaaluv inimene ronib 10 minuti kõrgusel redelil 2 minutit. Kui gravitatsioonist tulenev kiirendus (g) on ​​10 m / s² siis genereeritav võimsus on?

Lahendus
On tuntud:
Mass (m) = 50 kg
Kõrgus (h) = 10 meetrit
Raskuskiirendus (g) = 10 m / s²
Ajavahemik (t) = 2 minutit = 2 (60) = 120 sekundit se

Küsis P-lt?

Vastus
Võimsuse valem: P = W / t
Kirjeldus: P = võimsus, W = töö, t = aeg
Ärivalem: W = F s = w h = m g h
Kirjeldus: W = töö, F = jõud, w = gravitatsioon, s = nihe, h = kõrgus, m = mass, g = gravitatsioonist tingitud kiirendus.
Raskusjõu abil inimesele tehtav töö on:
W = m g h = (50) (10) (10) = 5000 džauli.
nii et Redelil ronides tekitatav jõud on:
P = W / t = 5000/120 = 41,7 džauli sekundis.

See on väike ülevaade Daya materjalist, loodetavasti võib see teie õppetegevust aidata. Täname külastamast